西干線中央SCADA綜合監控系統淺談

范勇 袁繼祖 鄭偉

摘 要 本文主要介紹了西干線中央SCADA綜合監控系統在排水泵站日常運行管理中的應用，目前，中央SCADA綜合監控系統應用已不再局限于運行數據監視及遠程控制，已全面應用于日常巡檢、故障報修管理等方面，已實現運行、管理、數據、養護的綜合性應用。

關鍵詞 SACAD系統;上位機監控系統;生產運行管理系統;APP流動巡檢系統;APP故障報修系統

引言

根據自動化、信息化技術發展趨勢及排水管網整體調度需求，西干線中央SCADA監控系統已在原有“數據采集、遠程控制”的基礎上，基于信息化系統應用，已實現數據分析、評價及基于APP終端應用的流動巡檢及故障養護管理，實現系統一體化應用服務于排水泵站生產運行的目標。

1 系統構成

西干線中央SCADA綜合監控系統由現場控制層、中央SCADA監控層、信息化應用層由下而上構建，各層間經由數據接口進行信息交互，實現數據的綜合化應用，系統整體構成如下：

1.1 現場控制層

現場控制層由自動化控制系統、安防系統等所構成，在實現現場運行管理、安防監視的基礎上，可將相關運行信息上傳至中央SCADA監控層，并可接受中央SCADA監控層所下達各類控制指令。現場控制層架構設計如圖2。

為實現系統服務于生產運行管理的目標，各排水泵站現場層全部基于綜合監控系統方式進行構建，可實現如下子系統聯動應用功能：

1.2 中央SCADA監控層

中央SCADA監控層由上位機監控系統及生產運行管理系統所構成，主要實現如下功能：

（1）上位機監控系統

上位機監控系統在可實現自動化監控系統數據顯示及控制指令下達的基礎上，以嵌入式方式顯示視頻系統、圍界系統、門禁系統、感煙報警系統、安全報警系統、緊急報警系統、智能照明系統等運行信息，實現泵站層各應用子系統的綜合顯示，聯動調用。

上位機監控系統可實現如下功能：

1）顯示各泵站所在地理位置及相關排水或防汛區域;

2）顯示各泵站運行工藝及構筑物分布情況;

3）顯示各工藝設備運行狀態及在線儀器儀表數值，并可對相關工藝設備進行遠程啟、停控制;

4）對自動化控制程序運行條件進行設定，如：開、停泵液位，開、停格柵液位差等。

5）顯示各泵站配電系統運行參數及各工藝設備配電回路開、合閘狀態。

6）視頻圖像集成接口，用于泵站生產設備視頻圖像的嵌入，直觀顯示設備運行狀態，即可在上位機監控界面上嵌入相關生產運行視頻點信息。

7）可以電子地圖方式顯示泵站圍界系統報警信息;

8）可以動態顯示門禁系統最新出入信息;

9）可以動態顯示感煙報警、緊急報警系統信息;

10）可對泵站各區域照明回路運行狀態進行監視，并開、關相關照明設備;

為實現上述功能，上位機監控系統由泵站位置圖、運行一覽圖、泵站平布圖、工藝流程圖、設備控制圖、配電系統圖、參數設定頁、報警信息頁、設備狀態匯總頁等組成。

（2）生產運行管理系統

生產運行管理系統統一部署于西干線中央SCADA監控中心應用服務器端，下屬各泵站可基于B/S方式，以IE瀏覽器對泵站相關歷史運行信息進行查詢。

生產運行管理系統相關應用包括如下：

1）泵站運行一覽：可在查詢頁面上對本班組下屬各泵站主要運行信息（含泵機運行、液位、雨量、瞬時流量、累積流量等）進行監視;

2）執勤簽到功能：執勤簽到功能為以班組為單位進行到站與離站簽到，用于為執勤表、格柵啟停記錄提供執勤人員數據源信息;

3）運行三線圖：運行三線圖可用于查詢單個泵站泵機開停、雨量與水位運行信息關聯性;

4）儀表趨勢圖：可對各泵站液位、雨量、硫化氫、電壓、電流等數據以時、日、月、年方式進行查詢;

5）啟動統計圖：用于對泵站相關工藝設備設施（泵機、格柵）查詢時間段內累計啟動次數進行統計、比對，為判定泵站現場設備是否均衡啟動或頻繁啟動提供數據支撐;

6）執勤記錄查詢：分別可就執勤、泵機、閘門、電度表數據進行查詢，并可生成總表查詢頁面（總表查詢頁面為分表查詢頁面的合并，僅可查詢數據，不可對數據進行修改）;

7）運行旬報：用于查詢泵站各泵機累積運行時間及累積排水量數據，可根據泵機類型（防汛泵、輸送泵）對運行信息進行查詢或選擇全部查詢;

8）格柵記錄查詢：選擇相關泵站及查詢時間段后可查詢相關格柵設備啟動、停止時間及對應水位數據信息。

1.3 信息化應用層

信息化應用層基于對日常生產管理的業務需求，分別構建APP查詢系統、APP流動巡檢系統、APP故障報修系統，利用數據交互技術、APP應用技術、信息推送技術有效提升管理效率，并建立運行管理后評價體系[1]。

信息化應用層可真正意義上實現以系統引導運行管理，以系統規范運行管理，以系統評價運行管理，為不斷提高排水泵站運行管理質量提供支撐手段。

（1） APP數據查詢功能

APP查詢系統可經由SCADA系統關系型數據庫獲取排水系統相關運行信息，并可供授權用戶以移動APP方式訪問系統相關應用組件。

APP查詢功能應用構成如下：

（2） APP流動巡檢系統

流動巡檢系統基于APP終端方式，可實現以系統引導、指導相關人員以最優化路徑進行巡檢，實現巡檢路徑、內容、抄錄內容標準化管理，并可對相關人員進行精確考核，對數據進行有效利用。

流動巡檢系統由巡檢點管理、巡檢點地圖管理、設備管理、二維碼管理、巡檢路線管理、巡檢人員管理、巡檢班組管理、巡檢排班管理、巡檢記錄（APP）及巡檢記錄查詢功能構成。

流動巡檢系統執行流程如下：

（3） APP故障報修系統

APP流動巡檢人員在巡檢過程中所發現故障情況，可以APP終端拍照結合文字說明方式上報至中心，中心亦可根據故障情況（包括其他方式所上報故障如電話、傳真等），將相關派單指令下達至APP巡檢終端，在提升故障維修效率的基礎上，可實現故障排除的全過程閉環管理，有效提升維護質量及時間響應性。

2 結束語

西干線中央SCADA綜合監控系統在實現對西干線沿線泵站整體監視，遠程控制的基礎上，可基于生產運行管理系統對排水泵站歷史運行數據進行有效分析，根據數據相關性，對運行管理策略進行二次優化。經由信息化系統的有效應用，可實現日常巡視及故障處置的系統化管理、流程化執行、數字化評價的目標。

西干線中央SCADA綜合監控系統的應用將可實現數據、運行、管理、養護的資源化整合、綜合類應用的目標，為排水泵站的運行管理提供有效技術支撐。

參考文獻

[1] 陶佩欣，姬衛東.西干線改造工程中央SCADA監控系統[J].水工業市場，2010（7）：74-76.