中山市三角鎮(zhèn)福隆泵站計(jì)算機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)分析

1、中山市三角鎮(zhèn)福隆泵站計(jì)算機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)分析摘要：計(jì)算機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在建設(shè)過程廣泛應(yīng)用信息化技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)據(jù)交換技術(shù)、通信技術(shù)等，提升了整個(gè)泵站的監(jiān)測(cè)和控制能力，提高了系統(tǒng)控制的安全可靠性，并實(shí)現(xiàn)了工程管理的科學(xué)現(xiàn)代化，充分發(fā)揮了工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。文章為國(guó)內(nèi)外同類型的泵站項(xiàng)目計(jì)算機(jī)技術(shù)推廣應(yīng)用提供借鑒。關(guān)鍵詞：泵站監(jiān)控；自動(dòng)化系統(tǒng)；建設(shè)1 工程概況福隆泵站位于中山市三角鎮(zhèn)，所在河流為洪奇瀝水道。長(zhǎng)期以來(lái)，水利工程的建設(shè)一直滯后于當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，當(dāng)鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)降雨遇外江洪（潮）水位頂托時(shí)，不能自排，致使內(nèi)澇頻繁發(fā)生。在系統(tǒng)重建時(shí)考慮到工程設(shè)施的效能，同時(shí)提高了工作效率、轉(zhuǎn)變

2、落后工作方式，采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式。監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)是：接受調(diào)度指令，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程的自動(dòng)監(jiān)控。提高工程安全運(yùn)行和管理水平，改善管理人員的工作條件。2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)集中監(jiān)控層位于本工程廠房中央控制室，采用100mbps快速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，組成開放的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。主要設(shè)備包括一套控制臺(tái)，一臺(tái)服務(wù)器，兩臺(tái)工作站組成熱備系統(tǒng)，一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)激光打印機(jī)用于打印各種報(bào)表曲線等歷史記錄，一套在線式ups電源實(shí)現(xiàn)監(jiān)控工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的電源供應(yīng)和一套語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)，可以在中控室或主廠房對(duì)泵站故障和事故發(fā)語(yǔ)音告警信號(hào)。系統(tǒng)具有完整的調(diào)音和測(cè)試功能。運(yùn)行人員還可對(duì)系統(tǒng)

3、數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)置，定義發(fā)生哪些事故時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)需要進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警?，F(xiàn)地層有4臺(tái)10kv、1100kw水泵機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組設(shè)一套lcu，另設(shè)一套公用lcu，共5套現(xiàn)地lcu柜?，F(xiàn)場(chǎng)控制單元通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各現(xiàn)地控制單元與集中控制層連接交換信息，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地設(shè)備的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)共享。部分沒有通訊接口的設(shè)備則通過現(xiàn)地控制單元的i/o模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制和狀態(tài)檢測(cè)。福隆泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括集中監(jiān)控層和現(xiàn)地監(jiān)控層兩層，實(shí)現(xiàn)“遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)”功能。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)退出運(yùn)行時(shí)，可由人工觀察現(xiàn)場(chǎng)，在具備開機(jī)條件下，通過操作開關(guān)柜上相應(yīng)按鈕來(lái)控制機(jī)組運(yùn)行。集中監(jiān)控層由服務(wù)器和操作員工作站組成

4、，是監(jiān)控系統(tǒng)核心，負(fù)責(zé)整個(gè)泵站的集中監(jiān)控，具有實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、能夠通過光纖網(wǎng)絡(luò)送達(dá)市三防指揮部或市水務(wù)局、能與全市水情測(cè)報(bào)中心進(jìn)行通信。現(xiàn)地控制單元是一套完整的單元控制裝置，可脫離主控級(jí)微機(jī)獨(dú)立運(yùn)行。lcu直接完成生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理，本單元設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、調(diào)整和控制，以及與集中控制層的通訊聯(lián)絡(luò)等功能?，F(xiàn)地監(jiān)控單元與集中監(jiān)控層（控制臺(tái)）的網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)采用雙絞線以太網(wǎng)連接，通過網(wǎng)絡(luò)信道對(duì)泵站各種信息、視頻圖像等具有查詢、訪問、遠(yuǎn)程瀏覽功能，根據(jù)授權(quán)許可實(shí)現(xiàn)主機(jī)的遠(yuǎn)方開停機(jī)操作；現(xiàn)地監(jiān)控單元與水泵控制柜等電氣及工藝設(shè)備采用硬接線的方式連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和監(jiān)視功能。在機(jī)組的lcu屏上各

5、設(shè)置集中（遠(yuǎn)程）/現(xiàn)地監(jiān)控層的控制權(quán)切換開關(guān)，只有切到“遠(yuǎn)程”時(shí)，集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)才能實(shí)施控制和調(diào)節(jié)命令。當(dāng)切換開關(guān)切到“現(xiàn)地”時(shí)，只能通過現(xiàn)地lcu屏上的控制開關(guān)實(shí)施控制和調(diào)節(jié)命令。當(dāng)機(jī)組lcu操作面板發(fā)生故障時(shí)，不影響集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制對(duì)機(jī)組lcu的控制。3 泵站圖像監(jiān)視子系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、控制設(shè)備、顯示和記錄設(shè)備四大部分組成。3.1 前端設(shè)備前端設(shè)備由安裝在泵站及其周圍的室內(nèi)外一體化球形組成，負(fù)責(zé)圖像和數(shù)據(jù)的采集及信號(hào)處理，本次采用知名品牌的高性能的一體化攝像機(jī)。3.2 傳輸設(shè)備傳輸設(shè)備根據(jù)傳輸距離和圖像質(zhì)量的要求可選用相應(yīng)的線纜、接口設(shè)備，負(fù)責(zé)將視頻和數(shù)據(jù)信號(hào)

6、傳輸?shù)街锌厥?，同時(shí)數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)也可經(jīng)過壓縮處理通過多種傳輸方式傳輸?shù)剿枰牡攸c(diǎn)。3.3 控制設(shè)備集中控制設(shè)備選用以往工程中成功應(yīng)用的多媒體監(jiān)控中心系統(tǒng)，負(fù)責(zé)完成前端設(shè)備和圖像切換的控制、全方位云臺(tái)的控制、系統(tǒng)可分區(qū)控制和分組同步控制以及圖像檢索與處理等諸多功能。3.4 顯示和記錄設(shè)備顯示和記錄設(shè)備可根據(jù)不同的圖像顯示要求，選擇不同的圖像顯示設(shè)備，有監(jiān)視器、顯示器、投影機(jī)等?？梢杂?/4/9/16多畫面顯示，以及控制和視頻壓縮網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，使圖像同時(shí)在一臺(tái)監(jiān)視器上顯示，進(jìn)行自動(dòng)錄像，使重要的場(chǎng)景能夠得到永久性的存貯；值班人員能夠在監(jiān)控中心通過顯示器實(shí)時(shí)直觀的看到來(lái)自前端監(jiān)控點(diǎn)的任意1/4/9

7、/16路或畫面分割的圖像。系統(tǒng)的傳輸分布于各攝像點(diǎn)、報(bào)警點(diǎn)和監(jiān)控中心之間，主要完成視頻信號(hào)、控制信號(hào)的傳送。系統(tǒng)傳輸采用結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準(zhǔn)布線方式，開放式的體系，靈活的模塊化結(jié)構(gòu)。4 周界安防子系統(tǒng)為了保證廠區(qū)的生產(chǎn)安全，防止非法入侵，系統(tǒng)采用紅外對(duì)射報(bào)警系統(tǒng)。通過設(shè)置的多對(duì)紅外報(bào)警探頭全天候監(jiān)視廠區(qū)四周圍墻及大門的安全，一旦警情產(chǎn)生，報(bào)警觸點(diǎn)信號(hào)上傳控制中心報(bào)警處理中心；處理中心接收到報(bào)警信號(hào)后，聯(lián)動(dòng)預(yù)置的攝像機(jī)指定到報(bào)警場(chǎng)所，同時(shí)通知值班人員處理警情，杜絕事故發(fā)生。紅外報(bào)警探測(cè)器選擇四光束室外型外線探測(cè)器。增益回路自動(dòng)調(diào)節(jié)感應(yīng)度控制，適應(yīng)雨、霧、雪等惡劣氣候。周界報(bào)警系統(tǒng)通過對(duì)安裝在圍墻上的紅外

8、對(duì)射探測(cè)器24h監(jiān)控圍墻狀態(tài)，對(duì)非正常進(jìn)入人員立即給予報(bào)警。本系統(tǒng)在門衛(wèi)安保控制室內(nèi)設(shè)置一套報(bào)警控制主機(jī)及計(jì)算機(jī)，廠區(qū)圍墻上設(shè)置室外主動(dòng)紅外對(duì)射探頭，以總線形式進(jìn)門衛(wèi)房，門衛(wèi)房警衛(wèi)依據(jù)防區(qū)報(bào)警及時(shí)巡檢，同時(shí)門衛(wèi)房和中控室配置監(jiān)控計(jì)算機(jī)終端管理廠區(qū)安全保護(hù)。5 水情遙測(cè)主系統(tǒng)遙測(cè)站監(jiān)測(cè)河道實(shí)時(shí)水位、雨量和咸度數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以無(wú)線超短波方式傳送到三角水利所和周邊鎮(zhèn)區(qū)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、使用功能指標(biāo)符合水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范要求，符合三角水利所對(duì)原有水文遙測(cè)系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求，并具有系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)充能力。新建中心站軟件具有接收原有東鳳、南頭、民眾等周邊站點(diǎn)和新建站點(diǎn)功能。同時(shí)新建站點(diǎn)具有發(fā)送到周邊鎮(zhèn)區(qū)的功能

9、和要求。同時(shí)保證將測(cè)站信后有效發(fā)送至市三防中心站，并配合完成信號(hào)接入。6 系統(tǒng)建設(shè)步驟計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)初期是先制定切實(shí)可行的實(shí)施方案，確定各種資源，制訂計(jì)劃。計(jì)劃有針對(duì)性，與建設(shè)目標(biāo)和約束條件明確。項(xiàng)目流程規(guī)劃清晰，設(shè)定45個(gè)可檢查的里程碑，這樣才有質(zhì)量保證，對(duì)工作量有估計(jì)。6.1 對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)查和需求分析這點(diǎn)在建設(shè)過程中非常重要。需求規(guī)格說(shuō)明書是在業(yè)務(wù)調(diào)查的基礎(chǔ)上完成的，最后必須經(jīng)過用戶確認(rèn)，這作為系統(tǒng)驗(yàn)收的依據(jù)。6.2 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)包括數(shù)據(jù)庫(kù)編碼設(shè)計(jì)和建設(shè)以及地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)的提取和處理。6.3 系統(tǒng)開發(fā)在用戶需求分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和代碼設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行開發(fā)編碼和

10、內(nèi)部測(cè)試。6.4 系統(tǒng)測(cè)試根據(jù)用戶的實(shí)際業(yè)務(wù)測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)是否滿足用戶對(duì)系統(tǒng)的要求，依據(jù)主要是需求分析報(bào)告。要求在用戶業(yè)務(wù)培訓(xùn)后和系統(tǒng)實(shí)施前進(jìn)行。除了測(cè)試系統(tǒng)功能外，還需用大量數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)性能和網(wǎng)絡(luò)的承壓能力。6.5 用戶培訓(xùn)制定培訓(xùn)計(jì)劃，向用戶提供技術(shù)和業(yè)務(wù)培訓(xùn)，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行和維護(hù)。根據(jù)我們常規(guī)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，運(yùn)行人員越早介入安裝調(diào)試，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行越有利。6.6 應(yīng)用系統(tǒng)安裝和試運(yùn)行經(jīng)過系統(tǒng)測(cè)試和培訓(xùn)后，安裝系統(tǒng)進(jìn)入試運(yùn)行期，在試運(yùn)行期對(duì)用戶提出的問題和疑問做出快速反應(yīng)，提供相應(yīng)的解決方案。參考文獻(xiàn)：1呂振中.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)m.北京：中國(guó)電力出版社，2000.abstract:

11、computerautomatedmonitoringsystemintheprocessofbuildingextensiveapplicationofinformationtechnology,automaticcontroltechnology,dataexchangetechnology,communicationstechnologytoenhancetheentirepumpstationmonitoringandcontrolcapabilities,improvedsecurityandreliabilityofthesystemcontrol,andtoachieveamodernscientificprojectmanagement,givefullplaytotheprojectofeconomicandsocialbenefits