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

1、中山市三角鎮(zhèn)福隆泵站計算機(jī)自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)分析摘 要：計算機(jī)自動化監(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，提升了整個泵站的監(jiān)測和控制能力，提高了系統(tǒng)控制的安全可靠性，并實現(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)效益和社會效益。文章為國內(nèi)外同類型的泵站項目計算機(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。 長期以來，水利工程的建設(shè)一直滯后于當(dāng)?shù)貒窠?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，不能自排，致使內(nèi)澇頻繁發(fā)生。在系統(tǒng)重建時考慮到工程設(shè)施的效能，同時提高了工作效率

2、、轉(zhuǎn)變落后工作方式，采用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式。監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)目標(biāo)是：接受調(diào)度指令，實現(xiàn)整個工程的自動監(jiān)控。提高工程安全運行和管理水平，改善管理人員的工作條件。2 計算機(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 100 mbps快速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， tcp/ip 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，組成開放的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。主要設(shè)備包括一套控制臺，一臺服務(wù)器，兩臺工作站組成熱備系統(tǒng)，一臺網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，一臺網(wǎng)絡(luò)激光打印機(jī)用于打印各種報表曲線等歷史記錄，一套在線式ups 電源實現(xiàn)監(jiān)控工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的電源供應(yīng)和一套語音報警系統(tǒng)，可以在中控室或主廠房對泵站故障和事故發(fā)語音告警信號。系統(tǒng)具有完整的調(diào)音和測試功能。運

3、行人員還可 對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)置，定義發(fā)生哪些事故時，監(jiān)控系統(tǒng)需要進(jìn)行自動報警?，F(xiàn)地層有 4 臺 10 kv、 1 100 kw 水泵機(jī)組，每臺機(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)場控制單元通過工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各現(xiàn)地控制單元與集中控制層連接交換信息，實現(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 模塊實現(xiàn)設(shè)備的控制和狀態(tài)檢測。福隆泵站計算機(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，實現(xiàn)“遙信、遙測、遙控、遙調(diào)”功能。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)退出運行時，可由人工觀察現(xiàn)場，在具備開機(jī)條件下，通過操作開關(guān)柜上相應(yīng)按鈕來

4、控制機(jī)組運行。集中監(jiān)控層由服務(wù)器和操作員工作站組成，是監(jiān)控系統(tǒng)核心，負(fù)責(zé)整個泵站的集中監(jiān)控，具有實時及歷史數(shù)據(jù)庫、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、能與全市水情測報中心進(jìn)行通信。現(xiàn)地控制單元是一套完整的單元控制裝置，可脫離主控級微機(jī)獨立運行。 lcu 直接完成生產(chǎn)過程的實時數(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。現(xiàn)地監(jiān)控單元與集中監(jiān)控層（控制臺）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

5、連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測、監(jiān)控和監(jiān)視功能。在機(jī)組的 lcu 屏上各設(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，集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)才能實施控制和調(diào)節(jié)命令。當(dāng)切換開關(guān)切到“現(xiàn)地”時，只能通過現(xiàn)地lcu屏上的控制開關(guān)實施控制和調(diào)節(jié)命令。當(dāng)機(jī)組lcu 操作面板發(fā)生故障時，不影響集中監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制對機(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

6、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)信號傳輸?shù)街锌厥遥瑫r數(shù)據(jù)和視頻信號也可經(jīng)過壓縮處理通過多種傳輸方式傳輸?shù)剿枰牡攸c。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，使圖像同時在一臺監(jiān)視器上顯示，進(jìn)行自動錄像，使重要的場景能夠得到永久性的存貯；值班人

7、員能夠在監(jiān)控中心通過顯示器實時直觀的看到來自前端監(jiān)控點的任意1/4/9/16 路或畫面分割的圖像。系統(tǒng)的傳輸分布于各攝像點、報警點和監(jiān)控中心之間，主要完成視頻信號、 控制信號的傳送。 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)采用紅外對射報警系統(tǒng)。通過設(shè)置的多對紅外報警探頭全天候監(jiān)視廠區(qū)四周圍墻及大門的安全，一旦警情產(chǎn)生，報警觸點信號上傳控制中心報警處理中心；處理中心接收到報警信號后，聯(lián)動預(yù)置的攝像機(jī)指定到報警場所，同時通知值班人員處理警情，杜絕事故發(fā)生。紅外報警探測器選擇四光束室外型外線探測器。增益回路自動調(diào)

8、節(jié)感應(yīng)度控制，適應(yīng)雨、霧、雪等惡劣氣候。周界報警系統(tǒng)通過對安裝在圍墻上的紅外對射探測器24 h監(jiān)控圍墻狀態(tài)，對非正常進(jìn)入人員立即給予報警。本系統(tǒng)在門衛(wèi)安?？刂剖覂?nèi)設(shè)置一套報警控制主機(jī)及計算機(jī)，廠區(qū)圍墻上設(shè)置室外主動紅外對射探頭，以總線形式進(jìn)門衛(wèi)房，門衛(wèi)房警衛(wèi)依據(jù)防區(qū)報警及時巡檢，同時門衛(wèi)房和中控室配置監(jiān)控計算機(jī)終端管理廠區(qū) 安全保護(hù)。5 水情遙測主系統(tǒng)遙測站監(jiān)測河道實時水位、雨量和咸度數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)以無線超短波方式傳送到三角水利所和周邊鎮(zhèn)區(qū)。整個系統(tǒng)的設(shè)計、使用功能指標(biāo)符合水文自動測報系統(tǒng)規(guī)范要求，符合三角水利所對原有水文遙測系統(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

9、有東鳳、南頭、民眾等周邊站點和新建站點功能。同時新建站點具有發(fā)送到周邊鎮(zhèn)區(qū)的功能和要求。同時保證將測站信后有效發(fā)送至市三防中心站，并配合完成信號接入。6 系統(tǒng)建設(shè)步驟計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)初期是先制定切實可行的實施方案，確定各種資源，制訂計劃。計劃有針對性，與建設(shè)目標(biāo)和約束條件明確。項目流程規(guī)劃清晰，設(shè)定45個可檢查的里程碑，這樣才有質(zhì)量保證，對工作量有估計。6.1 對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)查和需求分析這點在建設(shè)過程中非常重要。需求規(guī)格說明書是在業(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)驗收的依據(jù)。6.2 數(shù)據(jù)庫建設(shè)包括數(shù)據(jù)庫編碼設(shè)計和建設(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

10、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)計和代碼設(shè)計，設(shè)計完成后進(jìn)行開發(fā)編碼和內(nèi)部測試。6.4 系統(tǒng)測試根據(jù)用戶的實際業(yè)務(wù)測試整個系統(tǒng)是否滿足用戶對系統(tǒng)的要求，依據(jù)主要是需求分析報告。要求在用戶業(yè)務(wù)培訓(xùn)后和系統(tǒng)實施前進(jìn)行。除了測試系統(tǒng)功能外，還需用大量數(shù)據(jù)測試系統(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)的正常運行和維護(hù)。 根據(jù)我們常規(guī)經(jīng)驗來看， 運行人員越早介入安裝調(diào)試，對監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行越有利。6.6 應(yīng)用系統(tǒng)安裝和試運行經(jīng)過系統(tǒng)測試和培訓(xùn)后，安裝系統(tǒng)進(jìn)入試運行期，在試運行期對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)：

11、 1 呂振中 . 計算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)m . 北京：中國電力出版社， 2000.abstract: computer automated monitoring system in the process of building extensive application of information technology, automatic control technology, data exchange technology, communications technology to enhance the entirepump station monitoring and control capabilities, improved security and reliability of the system control, and to achieve a modern scientific project management, give full play to the project of economic and social benefits. the article pumpi