自來(lái)水公司供水調(diào)SCADA監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)規(guī)劃

1、自來(lái)水公司SCADA系統(tǒng)改造建設(shè)規(guī)劃本系統(tǒng)包括對(duì)水源水廠、管網(wǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)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(cè)系統(tǒng)已不能滿足調(diào)度需求，為達(dá)到科學(xué)管理、合理調(diào)配機(jī)臺(tái)，需要對(duì)水源、水廠的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2、 由于新水廠、新管網(wǎng)的投入運(yùn)行，供水壓力將有所提高，新老管網(wǎng)混合使用，漏點(diǎn)可能增加，需要精確監(jiān)測(cè)新、老管網(wǎng)運(yùn)行工況。3、 為彌補(bǔ)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(cè)設(shè)備（GPRS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）對(duì)原系統(tǒng)功能進(jìn)行增強(qiáng)。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(cè)現(xiàn)狀：目前公司擁有N部管網(wǎng)測(cè)壓點(diǎn)，水廠、水源地監(jiān)測(cè)點(diǎn)M部。是在XXXX年

2、組織實(shí)施，形成了一個(gè)比較簡(jiǎn)單的RTU（數(shù)傳電臺(tái)）系統(tǒng) ，運(yùn)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(cè)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(yuǎn)。終端防水等級(jí)低（IP65），安裝位置受限。7、 系統(tǒng)采用電臺(tái)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(cè)點(diǎn)設(shè)立的通常原則：根據(jù)城市供水行業(yè)2010年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃及2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)中關(guān)于“建立供水管網(wǎng)測(cè)壓點(diǎn)的原則”的要求：1、建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)壓點(diǎn)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(diǎn)。（此項(xiàng)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(diǎn)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(shí)設(shè)點(diǎn)密度1-2平公里，樹(shù)狀管網(wǎng)至少應(yīng)取不利點(diǎn)和中性點(diǎn)，如果有條件可在有利點(diǎn)再設(shè)置一處）2、建立在供水干管的匯合點(diǎn)。3、建立在不同水廠供水區(qū)域的交匯點(diǎn)及邊緣地區(qū)，供水調(diào)度對(duì)它具有控制能力的干管上。4、建立在人口居住、活動(dòng)密集區(qū)域。5、可在重點(diǎn)用戶(hù)、特殊用戶(hù)建立測(cè)壓點(diǎn)，對(duì)服務(wù)壓力具有一定的代表性。（二）輸水管線監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)立的原則：由于我公司為多水源取水，并且輸水管線長(zhǎng)度較大。輸水管線的正常運(yùn)行是保證供水的前提，對(duì)輸水管線運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)是保證輸水管線安全運(yùn)行及對(duì)輸水管線的輸水能力進(jìn)行深層挖掘的基礎(chǔ)。對(duì)輸水管線的監(jiān)測(cè)將

4、按著以下原則進(jìn)行：1、平均10公里長(zhǎng)度管線設(shè)置1處測(cè)壓點(diǎn)。2、在輸水管線分支處、交匯處設(shè)置測(cè)壓點(diǎn)。3、在輸水管線材質(zhì)、管徑或形式變化處設(shè)置測(cè)壓點(diǎn)。4、在輸水管線末梢設(shè)置測(cè)壓點(diǎn)。（三）根據(jù)以上兩條設(shè)點(diǎn)原則要求及查閱各水司設(shè)點(diǎn)相關(guān)資料，查得監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)用于調(diào)度供水系統(tǒng)時(shí)設(shè)點(diǎn)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(zhǎng)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(cè)工作實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，再參考同行業(yè)其它城市設(shè)立供水管網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原則,擬對(duì)我公司供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)立進(jìn)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(yùn)行參數(shù)，對(duì)輸、配水管線進(jìn)行精確壓力監(jiān)測(cè)（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(duì)調(diào)配供水具有指導(dǎo)作用，達(dá)到科學(xué)供水、降低產(chǎn)銷(xiāo)差、降低運(yùn)行成本。2、 設(shè)點(diǎn)原則：測(cè)壓點(diǎn)布置的密度根據(jù)實(shí)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(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)，我公司設(shè)點(diǎn)原則具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：管網(wǎng)（線）調(diào)度敏感點(diǎn)處應(yīng)布置測(cè)壓點(diǎn)管網(wǎng)（線）末梢控制點(diǎn)處應(yīng)布置測(cè)壓點(diǎn)各水廠供水分界線處應(yīng)布置測(cè)壓點(diǎn)大管段交叉處、分支處、交匯處布置測(cè)壓點(diǎn)在輸水管線材質(zhì)、管徑或形式變化處設(shè)置測(cè)壓點(diǎn)。輸水管線平均10公里長(zhǎng)度設(shè)置

6、1個(gè)測(cè)壓點(diǎn)大用戶(hù)水壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要用水區(qū)域應(yīng)布置測(cè)壓點(diǎn)供水發(fā)展區(qū)域預(yù)留監(jiān)測(cè)點(diǎn)四、設(shè)備選擇及費(fèi)用分析目前在供水管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)領(lǐng)域主要有兩種設(shè)備可供選擇，一種是電臺(tái)RTU監(jiān)測(cè)設(shè)備，另一種是GPRS-RTU監(jiān)測(cè)設(shè)備。兩種設(shè)備在應(yīng)用中的特性詳見(jiàn)下表：1、RTU與GPRS監(jiān)測(cè)設(shè)備性能對(duì)比序號(hào)對(duì)比項(xiàng)目設(shè)備類(lèi)型描述1通訊方式RTU230MHz超短波模擬電臺(tái)GPRS900MHz/1800MHz無(wú)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(hù)（防塵、防止噴水的侵入）GPRS可做到IP68防護(hù)（防塵、防止沉沒(méi)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(shí)）GPRSAC220V/鋰電池供電（一組電池可達(dá)12年）5信號(hào)采集能力RTU12點(diǎn)I/O以上GPRS一般小于8點(diǎn)I/O6通訊能力RTU實(shí)時(shí)性好，通訊速率慢，易受干擾，受地理?xiàng)l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(cè)設(shè)備建設(shè)、使用費(fèi)用對(duì)比序號(hào)對(duì)比項(xiàng)目設(shè)備類(lèi)型費(fèi)用1設(shè)備單價(jià)RTUGPRS2通訊費(fèi)用RTUGPRS3使用費(fèi)用單價(jià)RTUGPRS每120臺(tái)設(shè)備建設(shè)費(fèi)用RTUGPRS每120臺(tái)設(shè)備年使用費(fèi)用RTUGPRS通過(guò)對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)RTU監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)處理能力強(qiáng)，使用費(fèi)用較低，采集上報(bào)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(guò)30KM，受地理?xiàng)l件影響較大，并且由于防護(hù)等級(jí)低，一般只能安裝于建筑物內(nèi)，距離用水點(diǎn)較近，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏低；而GPRS系統(tǒng)雖然I/O點(diǎn)數(shù)不如RTU多，使用費(fèi)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?xiàng)l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(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)。雖然后期使用費(fèi)用GPRS設(shè)備略高，但建設(shè)費(fèi)用GPRS系統(tǒng)大大低于RTU系統(tǒng)。由于GPRS監(jiān)測(cè)設(shè)備具有的特點(diǎn)，使它成為供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)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(cè)點(diǎn)的建設(shè)方案方案一、達(dá)到全面監(jiān)測(cè)現(xiàn)有輸、配水管網(wǎng)的設(shè)點(diǎn)方案：序號(hào)設(shè)點(diǎn)位置采用GPRS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)點(diǎn)數(shù)量單價(jià)(萬(wàn)元)小計(jì)(萬(wàn)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(jì)10計(jì)算機(jī)軟硬件5.6萬(wàn)元(上位機(jī)2臺(tái)，服務(wù)器1臺(tái)，操作員站3臺(tái)，筆記本電腦1臺(tái))系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用(不含在總造價(jià)內(nèi))萬(wàn)元其中：通訊費(fèi)用 萬(wàn)元監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總造價(jià)萬(wàn)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(hù)； 2、該報(bào)價(jià)是粗略的估算，因?yàn)楦髦圃焐坍a(chǎn)品檔次不同，編制軟件方法不同，價(jià)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(diǎn)描述尺寸造價(jià)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(wàn)小時(shí)。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(wàn)小時(shí)。3.3×1.25m(寬×高)造價(jià)太高不做推薦六：附表1、各水源輸水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)立信息表（采用電池供電GPRSRTU）序號(hào)輸水管線信息設(shè)置測(cè)壓點(diǎn)個(gè)數(shù)起點(diǎn)終點(diǎn)管徑(MM)長(zhǎng)度(KM)1122

11、32425060708193102112120131141151161171180190200210220230240202、各水廠需采集信號(hào)一覽表序號(hào)水廠名稱(chēng)流量壓力液位余氯濁度氯化物PH電導(dǎo)率閥門(mén)開(kāi)度主機(jī)狀態(tài)主機(jī)頻率受電電源121110000044023111000005203311100000602421110000050252211000003006400000000000711100100050081111010002009221100001000102311212120021121210000041012734131000852133131000006101432210000042

12、0152221000004101632212021071217322100000412七：注意事項(xiàng)對(duì)投標(biāo)商嚴(yán)格進(jìn)行資質(zhì)、真實(shí)業(yè)績(jī)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(cè)應(yīng)保證濁度、余氯、PH、總出水流量、壓力、總進(jìn)水流量、總電能監(jiān)測(cè)這些關(guān)鍵儀表質(zhì)量。監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力變送器保護(hù)等級(jí)為IP68。SCADA系統(tǒng)對(duì)水廠的監(jiān)測(cè)參數(shù)要從凈水廠的主機(jī)取并傳送出去，所用的設(shè)備很關(guān)鍵。對(duì)于壓力檢測(cè)井，一是要保證使用GPRS設(shè)備時(shí)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(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)，一旦發(fā)生盜竊，GPRS準(zhǔn)時(shí)報(bào)警。系統(tǒng)具有開(kāi)放性、兼容性，有利于技術(shù)進(jìn)步后的升級(jí)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(shí)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