SCADA系統(tǒng)功能模塊.doc

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供水調(diào)度SCADA系統(tǒng)的開發(fā)與使用 二、系統(tǒng)功能簡介 系統(tǒng)具有以下功能： 　　（1）能自動巡測和選站遠(yuǎn)測供水網(wǎng)中所有分站的監(jiān)丈量，主要有各水廠的出水壓力、出水濁度、出水余氯、出廠水量、用電量、凈水池水位、長江水位、二泵房臺時和各管網(wǎng)測壓點壓力。 　　（2）將上述供水物理量通過一機雙屏的形式分別顯示在計算機的兩個屏幕上，每2分多鐘顯示涮新一次，每15分鐘的數(shù)據(jù)送進(jìn)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫存盤。并定時向總公司企業(yè)網(wǎng)送數(shù)。 　?。?）在超寬模擬屏上實時顯示各水廠出水壓力、二泵房水泵開關(guān)狀態(tài)、所有測壓點的管網(wǎng)壓力。 　?。?）具有越限報警查詢功能，用戶可自行設(shè)置各輸進(jìn)量報警上下限，一旦發(fā)生數(shù)值越限，即在計算機顯示器上顯示相應(yīng)報警指示。并可查詢歷史報警記錄。 　　（5）打印各類月報表和日報表。 　?。?）可根據(jù)需要對各數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、修正、分析。 　?。?）具有數(shù)據(jù)濾波功能，可自動濾除濁度、余氯數(shù)據(jù)內(nèi)非正常干擾脈動值。 　?。?）通過表格、曲線、直方圖、棒圖、餅圖等顯示方式對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢分析。 　　（9）有泵站遠(yuǎn)控功能，可遠(yuǎn)程操縱增壓站開停，為以后實現(xiàn)增壓站無人值守作預(yù)備。 　　（10）具有遠(yuǎn)程查詢功能，可通過電話撥號上網(wǎng)查詢各水廠、測壓點數(shù)據(jù)。 三、系統(tǒng)構(gòu)成與運行 　整個系統(tǒng)由一個主站、七個水廠分站、二十七個管網(wǎng)測壓點分站組成。采用233MHZ超短波組網(wǎng)通訊。 1、主站 　　主站是整個系統(tǒng)的核心，硬件通過交換機連接兩臺服務(wù)器、五臺工作站及其他附屬設(shè)備構(gòu)成100M以太網(wǎng)，采用客戶機/服務(wù)器工作環(huán)境，集中儲存、靈活治理、查詢迅速；操縱系統(tǒng)基于MSWINDOWSNT4.0，采用NTFS格式的文件系統(tǒng)和MSSQL7.0數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，運行穩(wěn)定、安全可靠；運行軟件選用Intouch7.1工控軟件組態(tài)和自行開發(fā)的VB、VFP應(yīng)用軟件相結(jié)合的方法，并應(yīng)用一機雙屏、圖形化窗口等編程技術(shù)，界面友好、顯示清楚。實現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集、定時存儲、集中處理、數(shù)據(jù)發(fā)布、遠(yuǎn)程查詢和遠(yuǎn)程控制的功能。 2、分站 　　分站是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，主要完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換，累計量的累加，并將這些數(shù)據(jù)按照通訊規(guī)約傳給公司調(diào)度室。分站硬件由各種傳感器和終端組成。終端除由原來的單片機測壓點和水廠終端外，這次改造還新增SIMENS——700測壓點終端和AB-SLC水廠及泵站終端。這些以PLC為控制單元、輸出輸進(jìn)單元的終端，因其集成度高，工作穩(wěn)定，技術(shù)成熟等優(yōu)點，整體性能優(yōu)于原單片機終端。 　3、系統(tǒng)工作流程 　　通訊工作站通過電臺不中斷的采集各水廠、泵站、測壓點的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)分別在計算機和模擬屏上顯示。通訊工作站每15分鐘存儲一條記錄到數(shù)據(jù)服務(wù)器SERVER1上的數(shù)據(jù)庫中；調(diào)度員天天通過調(diào)度治理工作站訪問數(shù)據(jù)庫，審核前一天的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并匯總產(chǎn)生報表；審核過的數(shù)據(jù)庫按照不同用戶訪問需求轉(zhuǎn)換成相應(yīng)格式存儲到數(shù)據(jù)服務(wù)器DDSERVER上，并通過網(wǎng)頁等形式送上企業(yè)網(wǎng)或提供遠(yuǎn)程訪問。 4、系統(tǒng)維護(hù)治理 　?。?）、設(shè)備備份： 　　由于供水SCADA系統(tǒng)的實時性，其服務(wù)器和通訊工作站需要24小時不中斷運行，出現(xiàn)題目必須及時恢復(fù)，因此采用主域控制器（SERVER1）與備份域控制器（DDSERVER）相互備用；備用工作站（PC2）同時備用通訊工作站（PC1）和維護(hù)工作站（PC0）。軟件設(shè)計時也考慮了故障期間的解決方法，當(dāng)數(shù)據(jù)服務(wù)器暫停時，通訊工作站將采集數(shù)據(jù)臨時存放在本地，待恢復(fù)后再向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送，從而確保任一微機癱瘓不影響系統(tǒng)正常運行。 （2）、數(shù)據(jù)備份： 　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中保存放于主服務(wù)器（SERVER1）中；查詢數(shù)據(jù)庫放于查詢服務(wù)器（DDSERVER）中；服務(wù)器暫停時，生產(chǎn)數(shù)據(jù)臨時存放于通訊機（PC1）中。 　　為避免系統(tǒng)故障造成生產(chǎn)數(shù)據(jù)丟失，使用SQLSERVER7.0自動化任務(wù)，定期備份SQL數(shù)據(jù)庫，用不同存儲介質(zhì)保存兩份，年歷史數(shù)據(jù)刻錄到光盤保存。 　　備份策略：使用自動化備份任務(wù)，每周五完整備份，天天增量備份，每4小時勢務(wù)日志備份。 （3）、安全治理： 　　主站局域網(wǎng)中只有查詢服務(wù)器（DDSERVER）答應(yīng)外部共享，可以分別通過MODEM池和公司企業(yè)網(wǎng)訪問。為保證系統(tǒng)安全性，采用了NT域用戶治理和SQLSERVER用戶認(rèn)證，給用戶分配密碼，根據(jù)不同需求加進(jìn)調(diào)度組、儀表組、遠(yuǎn)程訪問等用戶組，分配數(shù)據(jù)庫、WEB頁、文件等訪問權(quán)限、定期修改密碼等安全策略。 四、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計 1、主數(shù)據(jù)庫 　　該數(shù)據(jù)庫根據(jù)建在主服務(wù)器（SERVER1）上，用來存貯通訊工作站通過電臺采集各水廠、泵站、測壓點的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)。共有兩個庫： 　　（1）、通訊工作站應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫。主要按Intouch應(yīng)用程序的格式要求存貯各類TagName量的信息。使用通訊工作站應(yīng)用程序中的查詢模塊可對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。 　?。?）、供水調(diào)度主數(shù)據(jù)庫（DDDBF）。通訊工作站每十五分鐘將從供水網(wǎng)上采集來的實時數(shù)據(jù)存進(jìn)該數(shù)據(jù)庫，使用治理工作站上的“調(diào)度治理系統(tǒng)”可對其數(shù)據(jù)進(jìn)行各種操縱。 2、查詢數(shù)據(jù)庫（DDDBF2） 　　該數(shù)據(jù)庫建在查詢服務(wù)器上，結(jié)構(gòu)完全與主服務(wù)器上的DDDBF數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)是由SQL的發(fā)布而得。作為DDDBF的副本，提供總公司企業(yè)網(wǎng)和遠(yuǎn)程撥號查詢。 五、主要程序簡介 1、通訊程序 該程序運行在通訊工作站上，主要完成對遠(yuǎn)方各終真?zhèn)€數(shù)據(jù)采集及通訊功能，并將采集的數(shù)據(jù)送給Intouch應(yīng)用程序，同時能接收INTOUCH程序發(fā)來的定站、巡站、初始化、遠(yuǎn)控等命令，控制遠(yuǎn)方各終真?zhèn)€操縱；將壓力參數(shù)、開停泵狀態(tài)、閥門狀態(tài)送給模擬屏。 2、Intouch程序 運行在通訊工作站上，將通訊程序傳來的數(shù)據(jù)實時的在計算機的雙屏顯示器上顯示，顯示的畫面有測壓點參數(shù)表、水廠泵站參數(shù)表、工藝流程圖、平面圖等?？蓪νㄓ嵆绦蜻M(jìn)行定站、巡站及遠(yuǎn)控設(shè)置及模擬屏、閥門控制；可自行設(shè)置各模擬量的上、下限，一旦發(fā)生越限，顯示屏幕上顯示相應(yīng)報警指示，將報警請求存盤；能自動將各類有效的輸進(jìn)量數(shù)據(jù)送至調(diào)度中心主服務(wù)器和查詢服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，模擬量每15分鐘存一次盤，累計量每小時整點存盤一次，開關(guān)量有變化時存一次，以供歷史查詢之用。該程序是一個主控程序，可以調(diào)用其它外部應(yīng)用程序。 3、查詢、報警程序 這些程序運行在WINXP操縱系統(tǒng)下，用VB5.0編制而成，由Intouch調(diào)用。主要完成對模擬量、累計量、開關(guān)量和歷史報警記錄的歷史查詢和打印。 4、調(diào)度數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng) 該系統(tǒng)在調(diào)度治理地工作站上運行，作為供水調(diào)度的主要工具，該系統(tǒng)是緊密聯(lián)系供水調(diào)度的實際，充分考慮我公司傳統(tǒng)工作經(jīng)驗，用VFP開發(fā)的程序。它以友好的界面，為調(diào)度治理職員提供決策依據(jù)。調(diào)度員使用它可對主服務(wù)上的DDDBF數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編輯、修正、統(tǒng)計等操縱。根據(jù)調(diào)度職員的指令該程序能自動對出水濁度、余氯等參數(shù)進(jìn)行濾波，排除干擾，并自動打印各類日報月報。利用該系統(tǒng)還可以表格、圖形和曲線的型式對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢。 5、企業(yè)網(wǎng)遠(yuǎn)程查詢系統(tǒng) 　該系統(tǒng)在企業(yè)以太網(wǎng)內(nèi)客戶端運行，可對查詢服務(wù)器上數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，界面基本同上。 6、遠(yuǎn)程撥號查詢系統(tǒng) 運行在水廠等用戶計算機上，操縱系統(tǒng)可以是WIN2000、WINNT或WINXP，通過遠(yuǎn)程撥號網(wǎng)絡(luò)查詢調(diào)度中心查詢服務(wù)器上的有關(guān)數(shù)據(jù)。用VB、VFP編制，使用時將調(diào)度中心查詢服務(wù)器上的數(shù)據(jù)一次下載到本地計算機的數(shù)據(jù)庫中，然后進(jìn)行查詢和打印，這樣可以節(jié)省通訊用度。 1、系統(tǒng)管理 ◆ 權(quán)限管理： 系統(tǒng)管理員可根據(jù)部門、職位、工種等，對不同的普通管理人員授予不同的使用權(quán)限；普通管理人員只能進(jìn)行權(quán)限內(nèi)的查詢、控制等操作。 ◆ 測點信息管理： 可添加、修改、刪除測點，并可建立各測點的設(shè)備檔案，如：水表名稱、水表型號、水表口徑、安裝時間、通信類型、GPRS卡號等。 ◆ 地圖展示： 1）主界面以當(dāng)?shù)氐貓D或供水管網(wǎng)圖為背景，顯示所有監(jiān)測點的位置及主要監(jiān)測數(shù)據(jù)。 2）可以通過鼠標(biāo)拖動編輯監(jiān)測點的位置。 3）當(dāng)鼠標(biāo)置于監(jiān)測點上時顯示詳細(xì)的測點信息和實時監(jiān)測數(shù) 2、生產(chǎn)調(diào)度管理 ◆ 生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測 1）實時監(jiān)測取水泵站的取水口水位、泵站出水壓力和流量、泵站安防狀態(tài)、泵組運行狀態(tài)和電流、電壓等運行參數(shù)。 2）實時監(jiān)測水源井的水位、出水壓力和流量、水泵運行狀態(tài)和電流、電壓等運行參數(shù)。 3）實時監(jiān)測水廠內(nèi)蓄水池和清水池水位、進(jìn)出廠流量、出廠水質(zhì)和壓力；監(jiān)測水廠內(nèi)配電設(shè)備、凈水設(shè)備和加壓泵組的運行狀態(tài)和運行參數(shù)。 ◆ 視頻監(jiān)控 當(dāng)具備光纖通信條件時，可對取水泵站、水源井、水廠、加壓泵站等重要生產(chǎn)部位實施視頻監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生人員闖入、設(shè)備運行異常等狀況時，系統(tǒng)自動切換到視頻監(jiān)控畫面 ◆ 遠(yuǎn)程告警 當(dāng)水位超限、壓力超限、電流異常、水泵保護(hù)、現(xiàn)場斷電、人員闖入等狀況發(fā)生時，系統(tǒng)立即提示報警信息。 ◆ 遠(yuǎn)程控制 具備操作權(quán)限的管理人員可遠(yuǎn)程控制水源井、取水泵站、水廠、加壓泵站等監(jiān)測點泵組、閥門等設(shè)備的啟停。 ◆ 自動控制 系統(tǒng)可自動控制現(xiàn)場設(shè)備的運行，并可遠(yuǎn)程切換控制模式。舉例如下： 1）根據(jù)水源井水位自動控制水源井水泵的啟停。 2）根據(jù)取水點水位自動控制取水泵組的啟停。 3）根據(jù)蓄水池水位或出水管網(wǎng)壓力自動控制水廠/加壓泵站內(nèi)加壓泵組的啟停。 3、供水調(diào)度管理 ◆ 管網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測 1）實時監(jiān)測水廠出水流量和壓力。 2）實時監(jiān)測中途加壓泵站/小區(qū)加壓泵站的進(jìn)站壓力或蓄水池水位、泵站出水壓力和流量、泵組運行狀態(tài)和運行參數(shù)。 3）遠(yuǎn)程監(jiān)測供水管網(wǎng)的供水壓力、流量、流向等信息。 4）遠(yuǎn)程監(jiān)測各區(qū)域用水總量和用水大戶的用水量信息。 ◆ 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 1）數(shù)據(jù)查詢：支持各種監(jiān)測信息、控制信息、報警信息、操作信息的存儲和查詢，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出和打印功能。 2）統(tǒng)計與分析：自動生成制水、供水各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的匯總報表和統(tǒng)計報表；自動生成各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歷史曲線、柱狀圖、餅圖等分析圖表 ◆ 輔助決策、遠(yuǎn)程指令下達(dá) 系統(tǒng)內(nèi)置多套水利調(diào)度模型，可模擬或仿真管網(wǎng)的各種工況狀態(tài)，可根據(jù)管網(wǎng)壓力、水廠或加壓泵站出水流量、泵組運行狀態(tài)等信息給出供水調(diào)度輔助決策建議，供調(diào)度人員作為決策參考。 系統(tǒng)同時可發(fā)布遠(yuǎn)程調(diào)度指令，可給水廠調(diào)度分中心、泵站管理處等下達(dá)即時調(diào)度命令