第一部分：概述

1、應(yīng)用背景

      隨著城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，新的市政設(shè)施不斷建成并投入使用。排水系統(tǒng)在設(shè)施能力范圍內(nèi)要保證旱季污水不入河，雨季不淹水，平時還要保持城市河道景觀水位，所以日常排水和雨季防汛任務(wù)十分繁重。在排水管道的中途和終點需要提升廢水時設(shè)置泵站，稱為中途泵站和終點泵站。排水泵站分為污水泵站、雨水泵站和合流泵站三種，分布在城市的各個范圍內(nèi),主要用于去除重力流帶來的大量廢棄物,同時提升水位向鄰近污水處理廠送水。擔(dān)負(fù)著城市日常污水排放和汛期排澇的重任。

                           

     目前城市排水調(diào)度管理尚缺乏可靠的自動化手段，而且排水泵站一般分布較為廣泛，站點也較分散，當(dāng)周圍環(huán)境有特殊要求時，中途泵站有時全部隱建在地下，絕大多數(shù)泵站基本上還是采用人工測報水位、流量、機泵運行等運行參數(shù)，靠電話來下達(dá)調(diào)度命令和人工開停機等相對落后的方式進(jìn)行運行和管理，這使得排水調(diào)度管理工作比較被動，很難做到調(diào)度的科學(xué)性、及時性。

      隨著科學(xué)技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化方向的不斷發(fā)展，這種落后的運行管理方式越來越不能適應(yīng)社會和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，為了在城市防汛指揮和日常排水調(diào)度管理工作過程中能及時、準(zhǔn)確、可靠地掌握水清、雨情、工情信息；科學(xué)、及時、準(zhǔn)確地調(diào)度排水泵站設(shè)施;減少和避免內(nèi)澇災(zāi)害，確保城市安全度汛;保障人們正常的生活、工作秩序,建立完整的城市排水調(diào)度管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，加快實現(xiàn)城市排水泵站的自動化運行，對提高我們市政設(shè)施的管理水平，節(jié)約成本和有效利用資源都有深遠(yuǎn)的意義。

2、排水泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

      排水泵站自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)全市的多個檢測點及泵站設(shè)備的分布式監(jiān)控和集中管理，通過將泵站的各種運行狀態(tài)參數(shù)通過數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，中心控制室同時對各排水泵站的水位、流量、水泵、撈污機和閥門設(shè)備實現(xiàn)實時采集和自動遠(yuǎn)程控制，監(jiān)控泵站各個設(shè)備的運行狀態(tài)，在出現(xiàn)異常時迅速處理并報警。管理人員可利用本系統(tǒng)查看各監(jiān)控點的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，必要時可對設(shè)備實施遠(yuǎn)程人工干預(yù)。實現(xiàn)泵站無人值守。

      通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或國際互聯(lián)網(wǎng)，管理人員可以方便的實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，并根據(jù)一定的權(quán)限進(jìn)行不同的查詢和操作。

                                       

第二部分：系統(tǒng)組成

      系統(tǒng)由遠(yuǎn)程排水泵站測控終端系統(tǒng)、通訊平臺、中心管理系統(tǒng)平臺組成。    

       

1、遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)

      遠(yuǎn)程排水泵房利用各種傳感器來監(jiān)測水位、壓力、流量；工作泵組啟停、電流、電壓狀態(tài)；格柵機；撈污機。測得各種數(shù)據(jù)傳送至終端機、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析存儲，報警，并可發(fā)送到中心監(jiān)控站。并對水泵、撈污機和閥門設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動控制。

2、通信平臺：

      通信平臺常用兩種，一是有線通信：每個排水泵站與管理中心之間租用光纖通信，調(diào)度中心、泵站監(jiān)控中心、各職能部門之間通過局域網(wǎng)通信，該通信平臺可傳輸連續(xù)圖像。二是無線通信：每個排水泵站與管理中心之間通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通信，調(diào)度中心、泵站監(jiān)控中心、各職能部門之間通過局域網(wǎng)通信，該通信平臺不能傳輸連續(xù)圖像。

3、中心管理系統(tǒng)

      中心控制站采用組態(tài)軟件通過網(wǎng)絡(luò)能夠遠(yuǎn)程同時對多個排水泵站進(jìn)行監(jiān)視和控制，采用遠(yuǎn)程通訊方式，接受終端機上傳數(shù)據(jù)并進(jìn)性分析存儲。及時了解遠(yuǎn)端運行情況并可迅速做出處理。為相關(guān)部門作出決策提供依據(jù)。

第三部分：系統(tǒng)功能特點

1、排水泵站監(jiān)控終端功能特點：

    1、1、參數(shù)采集傳輸功能：

          主要參數(shù)有：進(jìn)站管道壓力或水池水位、出站壓力、出站流量。 采集每臺加排水泵啟停狀態(tài)、工作電流、工作電壓、電能等電參數(shù)。 采集配電室各路開關(guān)狀態(tài)、電能等。采集撈污機和閥門設(shè)備狀態(tài)。  光纖通信時，圖像監(jiān)視泵站全景、電氣室、泵房等重要工位。

    1、2、控制功能：

          支持排水啟動柜手動控制、自動控制、遠(yuǎn)程控制，控制模式可切換。  依據(jù)排水壓力和水泵運行時間，啟動、停止水泵機組?？刂茡莆蹤C、閥門設(shè)備。

     1、3、報警功能

            電流過大、缺相、水位過低過高、控制柜保護、配電室故障、閑人進(jìn)入等情況發(fā)生時，立即上報信息。就地、遠(yuǎn)程聲光報警和短信報警。

     1、4、存儲功能可存儲、顯示、查詢泵站監(jiān)控數(shù)據(jù)及工作參數(shù)。

     1、5、支持光纖通信、局域網(wǎng)通信、GPRS、短消息等無線通信方式。 有線通信方式下 支持多路圖像監(jiān)控。
      1、6、支持就地、遠(yuǎn)程維護測控設(shè)備。

2、管理中心平臺具有以下的功能特點

     2、1、遠(yuǎn)程、實時性：

            實時采集現(xiàn)場中的數(shù)據(jù)信息，并將其存在數(shù)據(jù)庫中。具有較強的實時性和較高的處理效率，對訪問的響應(yīng)時間要短；采集接口的實時性好，能滿足其應(yīng)用的需要。

----實時監(jiān)測各排水泵站水池水位或進(jìn)站壓力、出站流量、出站壓力。
 ----實時監(jiān)測加壓泵組的工作狀態(tài)、電流、電壓、保護狀態(tài)、工作模式。

----實時監(jiān)測格柵機，撈污機。

----遠(yuǎn)程控制泵的啟停、閥門的開閉，撈污機設(shè)備、格柵機啟停。                                                                                

       2、2、安全性：

在操作上嚴(yán)格權(quán)限管理。系統(tǒng)可提供審計跟蹤功能，記錄所有用戶操作過程，

對出現(xiàn)的系統(tǒng)安全問題提供調(diào)查的依據(jù)和手段；系統(tǒng)應(yīng)具備事務(wù)日志功能。支持視頻在線監(jiān)視泵站全景、電氣控制室等重要工位，視頻可回放

      2、3、保密性：

采用混沌加密與常規(guī)加密級聯(lián)的方案，并且采用RSA公鑰制算法作為密鑰交換方案加密混沌加密與常規(guī)加密算法的私鑰，以保證混沌密鑰的同步和安全性使級聯(lián)方案在網(wǎng)絡(luò)通信的情況下更容易實現(xiàn)。

      2、4、容錯、冗余：

采集接口在具備條件的場合，可實現(xiàn)冗余；采集軟件要有容錯處理機制；

實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有容錯能力，根據(jù)具體的硬件條件實現(xiàn)冗余。

      2、5、報警：

現(xiàn)場出現(xiàn)電流電壓超限、水位超限、設(shè)備保護等狀況時，可以通過聲光報警、手機短信等方式進(jìn)行報警。并且自動記錄系統(tǒng)狀態(tài)變化、操作過程等重要事件，一旦發(fā)生事故，可就此作為分析事故原因的依據(jù)，為實現(xiàn)事故追憶，提供基礎(chǔ)資料

      2、6、生成各種數(shù)據(jù)報表及數(shù)據(jù)曲線。

實時反映采集信息的變化，方便對采集信息的分析和查詢；形成實時圖形曲線。對于采集來的數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)報表?？蓪崿F(xiàn)歷史報表(歷史報表能進(jìn)行日報、月報、季報、年報的生成，對數(shù)據(jù)存儲的時間范圍、間隔、起始時間可進(jìn)行任意指定，并可以根據(jù)存儲的時間進(jìn)行查詢歷史數(shù)據(jù)）和多功能報表（可以任意設(shè)置報表格式，實現(xiàn)各種運算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計分析、報表打印等）。既可以制作實時報表，也可以制作歷史報表?？梢栽趫蟊砩贤瑫r顯示實時數(shù)據(jù)和任意時刻的歷史數(shù)據(jù)，并加以統(tǒng)計處理例如取行平均、列平均，統(tǒng)計出最大最小值。

第四部分：應(yīng)用實例

唐山豐潤污水處理廠

      豐潤污水處理廠位于河北省 唐山市 豐潤區(qū) 河北省唐山市豐潤區(qū)城西。是一家從事水處理、泥處理、中水處理的事業(yè)單位。

      為實對污水池的監(jiān)控，準(zhǔn)確指示液位情況，并對其進(jìn)行自動控制，，我公司技術(shù)人員為污水廠配備了我公司自主研發(fā)的智能人機界面液位顯示控制體統(tǒng)。主機監(jiān)控系統(tǒng)安裝在監(jiān)控室，對多個水池水箱進(jìn)行顯示監(jiān)控。各監(jiān)控點水位情況數(shù)字動態(tài)反映。

第五部分：擴展應(yīng)用領(lǐng)域

◇城市排水系統(tǒng)、電廠、工廠排水泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控及管理

◇油井遠(yuǎn)程監(jiān)控

◇熱電廠遠(yuǎn)程計量

◇河流水位閥門遠(yuǎn)程測控

◇水源井遠(yuǎn)程測控

◇煤礦排水測控