泵站自动化智能监视-控制系统设计

《泵站自动化智能监视-控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、泵站自动化智能监视控制系统设计1工程概况　　泵站在防洪、排涝和抗旱减灾，以及工农业用水和城乡居民生活供水等方面发挥着重要作用。另外，泵站为耗能大户，节能和节水问题一样重要。因此，泵站的经济运行和优化管理就显得尤为重要。　　为改善天津市的投资环境和生活环境，促进经济和社会可持续发展，近年来天津市增建了大量的污水、雨水、地道泵站，目前天津市政辖区泵站数量已近200座。污水、雨水、地道泵站数量多、分布广，使得日常维护费用呈不断增长趋势。如何利用现有的科技手段，制定、实施泵站及值班人员调度策略，迅速排除设备故障，提高系统运行和维护质量、降低运行及维护成本，成为信息管理的

2、重要课题。　　天津市政顺应现代科学技术发展的潮流，提出了泵站自动化建设和改造，实现对众多分散在广阔地域的近200座泵站进行分散控制、集中管理的“三位一体”的创新管理模式。充分体现了“集中管理、分散控制、多层分级”的现代化控制和管理理念，以利于最大化地提高效益、节约成本，适应排水管理企业化、市场化运作的需要。　　2X络通讯系统　　2.1通讯X络设计原则　　通讯X络，特别是工业控制用X络，作为信息传输的“高速公路”，我们在进行设计组X时，充分考虑以下原则：　　可靠性原则　　确保当任意分节点出现故障时均不影响主干X的运行，同时系统的通讯状态可通过监控软件自动发出报警。　

3、　为全面保障通讯X络的可靠性，天津泵站监控系统通讯骨干X及X络设备按照工业环境条件设计，选用工业级的产品和X络构架。　　安全性原则　　确保X络上所有监控主站能够安全地获取信息，并保证信息的完整性和正确性。具有有效防止非法入侵的措施，确保X络的安全性；具有“容错”设计，保持本地X络的安全性；推荐采用电信广域虚拟X，X络的安全性能得到充分保障。　　先进性原则　　采用先进成熟、开放的以太X技术，替代传统的低速、封闭的总线技术。　　采用工业级的X络产品，替代“办公”级的X络产品。　　扩展性原则　　确保核心设备具有容错处理，X络设备有良好的扩展性，将来系统扩建时能够平滑升级

4、。　　X络容量配置首先按照天津泵站监控系统的实际需求，再预留适当的容量和相关软硬件接口，以便为将来扩展使用。　　2.2现场总线X络设计　　针对天津市泵站监控系统的特点设计了该控制系统的通讯X络，共分三层：　　第一层是现场总线X络层，采用PROFBUS协议通过通讯总线连接配电柜的电量采集仪表与嵌入式泵站数据服务器进行通讯。　　第二层为广域虚拟通讯X，采用电信光纤广域虚拟X，构建天津排水管理系统的IntraX络，实现泵站现场PLC控制系统与泵站区域分控制中心或中央监控系统的通讯，考虑到传输的数据主要是设备状态和泵站过程参数等，另外还需要传输X络音视频信号。由于数据量较

5、大，采用光纤X络通讯技术与之建立X络连接。使用光纤传输X，传输速度快，可靠性好，实时性好；系统组X极为方便，只需配置交换机，一次性投资省。X络其他接入设备及X络维护全部由X络运行商负责，并提供免费终身维护。　　通讯总体X络系统推荐采用电信广域虚拟X，各泵站控制主站通过光纤X络接入电信广域虚拟X，各区域控制中心或总监控中心通过光纤接入电信VPNX络。利用现有的电信宽带业务，进行数据通讯。　　其中部分地下式泵站由于数据量比较少，可以通过GPRS无线方式接入区域控制中心或总监控中心。泵站各控制主站站点作为分支节点，监控中心作为X络中心节点，负责管理整个X络系统。　　图1

6、通讯总体X络系统X络结构图　　本设计的主干X络采用工业以太XX络结构，X络扩展极为方便。X络增加节点或减少节点，均不影响监控系统的正常运行，不会导致X络中断。X络节点增加时，只需简单地敷设光纤到节点位置，接入光连模块，完成参数设置，系统扩展即告完成　　第三层为管理X络，为整个系统的最高层，由分控制中心或中央控制中心的管理局域X组成。管理X络可以和办公自动化系统以及GIS系统或其他功能子系统连接，实现泵站控制系统调度、系统决策支持等高级管理功能。　　中央监控系统可以自动检测控制中心与各泵站监控系统的通讯状态是否正常。当与泵站监控系统的通讯失败（电脑断电、电缆断开等）

7、时，系统可以自动检测并发出通讯失败的指令，并可在监控画面上以不同的形式（如文字、声音、闪光灯等）显示。　　3监控中心计算机系统　　中央控制计算机系统应建立在开放的、可靠的X络环境中，系统中的硬件和软件都具有可靠性、开放性和先进性。配置运算速度快、存储量大的品牌计算机。采用基于客户机/服务器结构的A标准信号。现场控制系统以PLC控制系统为核心。　　整个自动化工程由中央监控系统、各个污水泵站分控制系统、光纤X络通讯系统和CCTV图象监控系统、现场检测仪表系统及水泵、电动闸门等现场设备组成。　　4.2PLC控制站的构成设计　　1、能实现污水、雨水、地道泵站现场工艺操作单

8、元的全自动