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大型水利泵站SCADA集中管理和信息化調(diào)度集控中心監(jiān)控系統(tǒng)

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發(fā)布時間：2019-10-11 13:27:22

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一、系統(tǒng)概述

水利是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，而泵站是水利工程的重要組成部分，它們在解決洪澇災(zāi)害、干旱缺水、水環(huán)境惡化當(dāng)今三大水資源問題中起著不可替代的作用，承擔(dān)著區(qū)域性的防洪、除澇、灌溉、調(diào)水和供水的重任，在我國國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和全面服務(wù)于小康社會的建設(shè)中，占有非常重要的地位。泵站又是為水提供勢能，解決無自流條件下的排灌、供水和水資源調(diào)配問題的水的唯一人工動力來源，是解決洪澇災(zāi)害、干旱缺水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水和城鄉(xiāng)居民生活用水的重要工程措施，是“生態(tài)水利”、“環(huán)境水利”、“資源水利”、“現(xiàn)代水利”、“可持續(xù)發(fā)展水利”的具體體現(xiàn)。

構(gòu)建泵站集控中心監(jiān)控系統(tǒng)：

通過SCADA軟件實現(xiàn)對泵站龐大的現(xiàn)場數(shù)據(jù)高性能的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視，并且通過SCADA軟件實現(xiàn)對各個設(shè)備的高可靠性的操控。同時將SCADA系統(tǒng)采集到的信息上傳至泵站上一級管理單位，為上層系統(tǒng)實現(xiàn)泵站集中管理和信息化調(diào)度提供便利；

將全站泵組、電氣系統(tǒng)、公用油、水、氣系統(tǒng)、閘門控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)及直流系統(tǒng)等大型復(fù)雜系統(tǒng)實時狀態(tài)以模擬動畫、視頻影像、GIS信息高度集成的形式在SCADA畫面上顯示，形成數(shù)據(jù)模擬與視頻影像、GIS系統(tǒng)無縫集成的監(jiān)控方式。

充分利用完整的歷史數(shù)據(jù)庫和報警事件數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，基于所存儲的歷史數(shù)據(jù)方便的進行分析統(tǒng)計、事故分析和追憶，實現(xiàn)大型泵站的信息化管理。

二、方案要點

SCADA監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)備操控的實時性、高度正確性與可靠性以及對設(shè)備操控的安全性；

對現(xiàn)場設(shè)備大量數(shù)據(jù)的高速數(shù)據(jù)采集，實時數(shù)據(jù)處理與展示，保證數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性與完整性；

動態(tài)模擬圖形與視頻信息、動態(tài)趨勢、報表等展示方式的高度集成；

保證數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定的前提下實現(xiàn)對大點數(shù)數(shù)據(jù)的高速歷史存儲；

歷史數(shù)據(jù)存儲應(yīng)具有高效的存儲壓縮性能；

數(shù)據(jù)檢索應(yīng)具備快速的響應(yīng)速度；

提供快捷的分析工具使操作人員可以方便地完成數(shù)據(jù)存儲、查詢、分析、統(tǒng)計計算；

應(yīng)支持多客戶端并發(fā)訪問數(shù)據(jù)而不影響系統(tǒng)性能；

三、系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)可分為四個層次，

第一層為現(xiàn)場控制層，主要包括現(xiàn)場硬件PLC、儀表等設(shè)備；

第二層為SCADA監(jiān)控層，包括中控室SCADA工程師站和操作員站；

第三層為數(shù)據(jù)存儲層，主要包括工業(yè)歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

第四層是數(shù)據(jù)應(yīng)用層，主要包括調(diào)度分析平臺、web發(fā)布服務(wù)器、大屏幕展示系統(tǒng)等。

四、系統(tǒng)功能

（1）高性能的數(shù)據(jù)采集與高可靠性的設(shè)備操控為泵站的安全穩(wěn)定運行提供保證

在大型水利泵站SCADA系統(tǒng)中，無論是對實時數(shù)據(jù)和報警信息采集的準(zhǔn)確性還是遠程操作的可靠性都有極高的要求，因為無論是實時數(shù)據(jù)中斷還是操作命令不能準(zhǔn)確下發(fā)，都有可能影響整個系統(tǒng)的工作，還有可能造成嚴(yán)重的事故，輕者導(dǎo)致設(shè)備的損壞，重者會導(dǎo)致人身安全事故。為保證系統(tǒng)采集控制的可靠性，采用SCADA操作員站雙機熱備、雙網(wǎng)冗余配置。

在配置為雙機冗余的SCADA操作員站，數(shù)據(jù)采集軟件IOServer與監(jiān)控軟件SCADA互相獨立運行，工業(yè)數(shù)據(jù)庫和上層管理單位直接從IOServer獲取數(shù)據(jù)，與監(jiān)控系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾。同時IOServer具有數(shù)據(jù)緩存功能，當(dāng)與工業(yè)庫或上層網(wǎng)絡(luò)通訊異常時，IOServer會緩存歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)通訊恢復(fù)后再將數(shù)據(jù)上發(fā)，保證數(shù)據(jù)的完整性。

（2）系統(tǒng)提供生動逼真的畫面、模擬動畫，與視頻影像和GIS系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)備操作簡便、報警曲線查詢靈活方便。

a)系統(tǒng)具有強大的圖形開發(fā)工具，制作三維立體的展示效果，還原現(xiàn)場環(huán)境。

b)支持在線和離線地圖，并可嵌入視頻監(jiān)控信息。

c)系統(tǒng)實時監(jiān)測系統(tǒng)異常情況，自動記錄報警和事件數(shù)據(jù)，通過聲光報警和郵件報警進行提醒。配置為語音播報時，對報警內(nèi)容、報警對象、當(dāng)前實時狀態(tài)等，采用標(biāo)準(zhǔn)普通話進行播報。

d)實時查看數(shù)據(jù)變化趨勢，對數(shù)據(jù)疊加、對比展示。

（3）基于工業(yè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用實現(xiàn)泵站自動化與信息化

系統(tǒng)實現(xiàn)對水利水情信息、全站泵組、電氣系統(tǒng)、公用油、水、氣系統(tǒng)、閘門控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)及直流系統(tǒng)設(shè)備運轉(zhuǎn)等信息進行記錄存儲。

通過報表模板或自由式報表自動生成各種值班報表、操作日志、日月年生產(chǎn)報表。

通過對工業(yè)數(shù)據(jù)庫中大量歷史數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計，結(jié)合以往經(jīng)驗與分析結(jié)果總結(jié)出泵站運營管理的優(yōu)化調(diào)度方案，提供事故預(yù)警機制，防患于未然。為泵站更加可靠、經(jīng)濟運營提供保障。