自來水公司供水調(diào)SCADA監(jiān)測點建設(shè)規(guī)劃

1、自來水公司SCADA系統(tǒng)改造建設(shè)規(guī)劃本系統(tǒng)包括對水源水廠、管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)點的設(shè)置及調(diào)度室改造規(guī)劃一、系統(tǒng)改造理由：1、 新水廠增加，管網(wǎng)的增加，目前的監(jiān)測系統(tǒng)已不能滿足調(diào)度需求，為達到科學(xué)管理、合理調(diào)配機臺，需要對水源、水廠的運行參數(shù)進行監(jiān)測。2、 由于新水廠、新管網(wǎng)的投入運行，供水壓力將有所提高，新老管網(wǎng)混合使用，漏點可能增加，需要精確監(jiān)測新、老管網(wǎng)運行工況。3、 為彌補原系統(tǒng)的不足，需要采用安裝條件要求寬松的新型監(jiān)測設(shè)備（GPRS監(jiān)測系統(tǒng)）對原系統(tǒng)功能進行增強。4、 缺少大型模擬屏，不便于觀察。二、目前水源水廠、管網(wǎng)監(jiān)測現(xiàn)狀：目前公司擁有N部管網(wǎng)測壓點，水廠、水源地監(jiān)測點M部。是在XXXX年

2、組織實施，形成了一個比較簡單的RTU（數(shù)傳電臺）系統(tǒng) ，運行幾年發(fā)現(xiàn)此系統(tǒng)存在以下不足：5、 系統(tǒng)數(shù)量不足，監(jiān)測范圍較小。6、 終端需要AC220V電源及架設(shè)天線，需要安裝于建筑物內(nèi)，因此距離主管網(wǎng)較遠。終端防水等級低（IP65），安裝位置受限。7、 系統(tǒng)采用電臺通訊，經(jīng)常受到干擾，甚至通訊中斷。三、系統(tǒng)改造規(guī)劃原則（一）供水管網(wǎng)監(jiān)測點設(shè)立的通常原則：根據(jù)城市供水行業(yè)2010年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃及2020年遠景目標(biāo)中關(guān)于“建立供水管網(wǎng)測壓點的原則”的要求：1、建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測壓點設(shè)置均按每10Km2設(shè)置一處，最低不得少于3處，設(shè)置要均勻，并能代表各主要供水管網(wǎng)壓力的地點。（此項指標(biāo)適用于考核供水

3、管網(wǎng)服務(wù)壓力合格率，設(shè)點密度低，不適用于生產(chǎn)調(diào)度管理。如用途供水調(diào)度監(jiān)控，環(huán)狀管網(wǎng)時設(shè)點密度1-2平公里，樹狀管網(wǎng)至少應(yīng)取不利點和中性點，如果有條件可在有利點再設(shè)置一處）2、建立在供水干管的匯合點。3、建立在不同水廠供水區(qū)域的交匯點及邊緣地區(qū)，供水調(diào)度對它具有控制能力的干管上。4、建立在人口居住、活動密集區(qū)域。5、可在重點用戶、特殊用戶建立測壓點，對服務(wù)壓力具有一定的代表性。（二）輸水管線監(jiān)測點設(shè)立的原則：由于我公司為多水源取水，并且輸水管線長度較大。輸水管線的正常運行是保證供水的前提，對輸水管線運行狀態(tài)進行監(jiān)測是保證輸水管線安全運行及對輸水管線的輸水能力進行深層挖掘的基礎(chǔ)。對輸水管線的監(jiān)測將

4、按著以下原則進行：1、平均10公里長度管線設(shè)置1處測壓點。2、在輸水管線分支處、交匯處設(shè)置測壓點。3、在輸水管線材質(zhì)、管徑或形式變化處設(shè)置測壓點。4、在輸水管線末梢設(shè)置測壓點。（三）根據(jù)以上兩條設(shè)點原則要求及查閱各水司設(shè)點相關(guān)資料，查得監(jiān)測點應(yīng)用于調(diào)度供水系統(tǒng)時設(shè)點密度有所不同，例如：深市采用每5平方公里設(shè)置1處的密度（新管網(wǎng)）；鄭市采用每1平方公里設(shè)置1處的密度（新、老管網(wǎng)結(jié)合），結(jié)合我市輸配水管網(wǎng)的長度、管徑、管網(wǎng)交叉情況、主要用水區(qū)域分布的現(xiàn)狀及我公司水壓監(jiān)測工作實際經(jīng)驗，再參考同行業(yè)其它城市設(shè)立供水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)的原則,擬對我公司供水管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)立進行以下安排：1、 系統(tǒng)目標(biāo)：在

5、滿足供水管網(wǎng)服務(wù)壓力的前提下，優(yōu)化各水源、水廠生產(chǎn)運行參數(shù)，對輸、配水管線進行精確壓力監(jiān)測（預(yù)留流量或水質(zhì)采集的功能）、做到迅速反應(yīng)輸、配水管線工況變化，并對調(diào)配供水具有指導(dǎo)作用，達到科學(xué)供水、降低產(chǎn)銷差、降低運行成本。2、 設(shè)點原則：測壓點布置的密度根據(jù)實際需要決定。布置密度越大，精度越高,但投資越大；密度越小，投資越小，但難以滿足需要。為達到系統(tǒng)目標(biāo)，我公司設(shè)點原則具體體現(xiàn)在以下幾點：管網(wǎng)（線）調(diào)度敏感點處應(yīng)布置測壓點管網(wǎng)（線）末梢控制點處應(yīng)布置測壓點各水廠供水分界線處應(yīng)布置測壓點大管段交叉處、分支處、交匯處布置測壓點在輸水管線材質(zhì)、管徑或形式變化處設(shè)置測壓點。輸水管線平均10公里長度設(shè)置

6、1個測壓點大用戶水壓監(jiān)測點主要用水區(qū)域應(yīng)布置測壓點供水發(fā)展區(qū)域預(yù)留監(jiān)測點四、設(shè)備選擇及費用分析目前在供水管網(wǎng)壓力監(jiān)測領(lǐng)域主要有兩種設(shè)備可供選擇，一種是電臺RTU監(jiān)測設(shè)備，另一種是GPRS-RTU監(jiān)測設(shè)備。兩種設(shè)備在應(yīng)用中的特性詳見下表：1、RTU與GPRS監(jiān)測設(shè)備性能對比序號對比項目設(shè)備類型描述1通訊方式RTU230MHz超短波模擬電臺GPRS900MHz/1800MHz無線蜂窩數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)2通訊速率RTU2.4Kbps/4.8KbpsGPRS8Kbps170Kbps3工作條件RTU只能做到IP65防護（防塵、防止噴水的侵入）GPRS可做到IP68防護（防塵、防止沉沒的水侵入）4設(shè)備供電RTU

7、AC220V電源（備用電池只能使用2小時）GPRSAC220V/鋰電池供電（一組電池可達12年）5信號采集能力RTU12點I/O以上GPRS一般小于8點I/O6通訊能力RTU實時性好，通訊速率慢，易受干擾，受地理條件限制。GPRS通訊容量大，速率快，穩(wěn)定可靠，可全市組網(wǎng)。2、RTU與GPRS監(jiān)測設(shè)備建設(shè)、使用費用對比序號對比項目設(shè)備類型費用1設(shè)備單價RTUGPRS2通訊費用RTUGPRS3使用費用單價RTUGPRS每120臺設(shè)備建設(shè)費用RTUGPRS每120臺設(shè)備年使用費用RTUGPRS通過對比，我們發(fā)現(xiàn)RTU監(jiān)測系統(tǒng)信號處理能力強，使用費用較低，采集上報的數(shù)據(jù)實時性好；但系統(tǒng)存在通訊速率慢，

8、易受干擾，通訊周期隨系統(tǒng)容量同步增大，通訊距離一般不能超過30KM，受地理條件影響較大，并且由于防護等級低，一般只能安裝于建筑物內(nèi)，距離用水點較近，監(jiān)測數(shù)據(jù)偏低；而GPRS系統(tǒng)雖然I/O點數(shù)不如RTU多，使用費用略高，但通訊速率快，網(wǎng)絡(luò)容量大，穩(wěn)定可靠，基本不受地理條件限制，設(shè)備布置不受安裝條件限制，可直接安裝于主干管線上，監(jiān)測數(shù)據(jù)真實。雖然后期使用費用GPRS設(shè)備略高，但建設(shè)費用GPRS系統(tǒng)大大低于RTU系統(tǒng)。由于GPRS監(jiān)測設(shè)備具有的特點，使它成為供水管網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備的理想之選。五、新規(guī)劃建設(shè)方案 考慮資金不足，我們保留原RTU系統(tǒng)，推薦新系統(tǒng)使用GPRS系統(tǒng)，兩系統(tǒng)并用，特提出以下系統(tǒng)建設(shè)方

9、案供參考：1、監(jiān)測點的建設(shè)方案方案一、達到全面監(jiān)測現(xiàn)有輸、配水管網(wǎng)的設(shè)點方案：序號設(shè)點位置采用GPRS監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)點數(shù)量單價(萬元)小計(萬元)1各水廠控制室2骨干管網(wǎng)3管網(wǎng)4管網(wǎng)5輸水管線6管網(wǎng)7管網(wǎng)8管網(wǎng)9備用GPRS設(shè)備小計10計算機軟硬件5.6萬元(上位機2臺，服務(wù)器1臺，操作員站3臺，筆記本電腦1臺)系統(tǒng)運行費用(不含在總造價內(nèi))萬元其中：通訊費用 萬元監(jiān)測系統(tǒng)總造價萬元注：1、保留原RTU有很多弊病，不論是軟件編制還是硬件維護； 2、該報價是粗略的估算，因為各制造商產(chǎn)品檔次不同，編制軟件方法不同，價格要隨行就市；2、調(diào)度室大屏幕方案選擇：方案顯示單元顯像技術(shù)特點描述尺寸造價備注一2&

10、#215;2單體42寸等離子安裝厚度180mm，單屏分辨率853×480，拼縫2mm，靜態(tài)圖像灼傷嚴(yán)重。壽命3萬小時。1.7×1.0m(寬×高)二3×3單體42寸等離子2.65×1.5m(寬×高)推薦方案三2×3單體50寸背投安裝厚度450mm，單屏分辨率1920×1080，拼縫<1mm，燈炮壽命2萬小時。3.3×1.25m(寬×高)造價太高不做推薦六：附表1、各水源輸水管網(wǎng)監(jiān)測點設(shè)立信息表（采用電池供電GPRSRTU）序號輸水管線信息設(shè)置測壓點個數(shù)起點終點管徑(MM)長度(KM)1122

11、32425060708193102112120131141151161171180190200210220230240202、各水廠需采集信號一覽表序號水廠名稱流量壓力液位余氯濁度氯化物PH電導(dǎo)率閥門開度主機狀態(tài)主機頻率受電電源121110000044023111000005203311100000602421110000050252211000003006400000000000711100100050081111010002009221100001000102311212120021121210000041012734131000852133131000006101432210000042

12、0152221000004101632212021071217322100000412七：注意事項對投標(biāo)商嚴(yán)格進行資質(zhì)、真實業(yè)績審查，才能保證SCADA系統(tǒng)質(zhì)量（產(chǎn)品質(zhì)量、施工質(zhì)量）。壓力監(jiān)視儀表要加三閥組，便于清洗傳感器，保證精度，凈水廠監(jiān)測應(yīng)保證濁度、余氯、PH、總出水流量、壓力、總進水流量、總電能監(jiān)測這些關(guān)鍵儀表質(zhì)量。監(jiān)測點的壓力變送器保護等級為IP68。SCADA系統(tǒng)對水廠的監(jiān)測參數(shù)要從凈水廠的主機取并傳送出去，所用的設(shè)備很關(guān)鍵。對于壓力檢測井，一是要保證使用GPRS設(shè)備時的受屏蔽情況，保證度要得到投標(biāo)商的認(rèn)可；二是防盜，井蓋有個開關(guān)機構(gòu)，一旦發(fā)生盜竊，GPRS準(zhǔn)時報警。系統(tǒng)具有開放性、兼容性，有利于技術(shù)進步后的升級換代。公司的SCADA系統(tǒng)是今后GIS系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)）一部分，所以要為以后的工作打下基礎(chǔ)。實現(xiàn)水廠管理真正的正規(guī)化、現(xiàn)代化、科學(xué)化。八：附圖1、GPRSRTU安裝方式圖3、SCADA系統(tǒng)圖系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 定向天線 定向天線