SCADA系统在城市供水系统中的应用.docVIP

SCADA系统在城市供水系统中的应用 　　[摘要]本文结合锦州市大凌河供水工程SCADA系统设计的实例，详细介绍了SCADA系统的配置和功能，锦州市大凌河供水项目已运行十五年之久。取得了很大的经济效益和社会效益，积累了丰富的操作使用经验，对今后设计新的给水项目具有很大的指导意义。 　　[关键词]SCADA系统，RTU，主机，GPRS软件 　　[中图分类号]TV674 [文献标识码]B [文章编号]1672-5158（2013）06-0305-02 　　1 前言 　　我们从八十年代中、后期选用了国内、国外的SCADA系统设备，最早使用单线遥控技术，后来采用功能组的遥控设备，近十几年选用成套的SCADA系统。要求四遥的水平不断迅速提高，SCADA监控设备也不断更新换代。近几年我们在哈尔滨市、大连市、鞍山市、营口市设计了十多项SCADA系统，投运后运行良好。由于锦州市大凌河供水中设计选用的SCADA系统于1994年投产以来可靠稳定运行十四年了，而且其规模也很大，所以本文重点介绍了SCADA系统在锦州大凌河供水系统中的应用，很有代表性，很有实际意义。 　　供水工程简介：锦州市大凌河供水工程是世界银行贷款的国家重点工程，1991年设计，1992年动工，1994年建成。供水系统包括20万吨/日生产能力的大木净水厂（包括原有13万吨/日），10万吨/日供水能力的八段加压泵站，水源地的水源井群（20口）。大木水厂离八段加压泵站有50公里，八段加压泵站离水源地井群有十几公里，水源井布置比较分散。 　　2、SCADA系统方案的确定 　　该供水系统规模大，供水范围广，由于提供城市大部分的生产及生活用水，因此可靠性要求高，按传统的管理方式设计，净水厂、加压泵站和水源井群均需要安排人员值班，各处的值班人员保持经常的电话联系，才能了解各处的泵的运行状态、出水压力、机温、水位、流量等参数。一旦泵或仪表出现故障，派人马上维修。这种管理方法，第一，不可靠，在通讯不畅或阴雨天经常会出现各种事故，造成停止供水；第二，这种管理方法，工人的劳动强度大，责任重；第三，技术落后，严重制约了供水系统的科学化、现代化。 　　为此，对该供水工程选用了可靠先进的SCADA系统。“SCADA”的涵义为：“SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITIONSYSTEM”，中文为“监控及数据采集系统”。通讯采用有线与无线相结合。在此以前，在别的供水工程中我们设计选用过单线遥控，功能组件的四遥系统，以单片机为基础的四遥系统，但均不理想、可靠。虽然这些技术、产品当时还有。但由于：一、设备，技术落后；二、元器件不可靠；三、不兼容，不开放，不遵守国际上的通讯协议TCP/IP FTP，尤其IEEE802.3。所以在设计时不能采用。 　　该供水系统设计选用的是国外的SCADA系统，技术参数以美国产品为依据，通过世界银行贷款设备招标。招标来的是美国摩托罗拉公司产品，遵守IEEE802.4，无线通讯遵守IEC870.5。 　　该供水工程的SCADA系统是一个三级调度系统。水源井群为最下级调度；八段加压泵站、大木净水厂及原有供水厂为中间级调度；公司对这些泵站水厂为最高级别调度。 　　监控内容如下： 　　2.1 大木净水厂 　　2.2 八段加压泵站 　　2.3 水源井群 　　3 SCADA系统的构成及配置 　　SCADA系统是由远程监控站、通信系统、上位管理站及计算机网络构成。 　　该系统可支持单层网到复杂的递阶多级网。每级最多可支持240个远程监控站或1000个站。监控范围可从几公里到几百公里（加中继站）。监控点数从几百点到几千点。而且该系统遵循国际通讯协议。 　　3.1 远程监控站 　　3.2 通信系统 　　3.3 上位管理站 　　3.4 计算机网络 　　4、SCADA系统的软件系统 　　SCADA系统中的软件是基于面向对象的多任务执行系统（MTE：Multi TasMng Executive system）设计而成的。当SCADA的RTU冷启动时自动支持不同的硬件模块和用户设置的不同的通讯口。这样所有RTU可以使用一个标准的软件包满足不同的应用需要。SCADA系统中的软件支持基于OSI模型的通讯协议MDLC。该协议将网络分成7个连续的层次，每层均为其相邻高层提供一个基本的服务和支持。 　　SCADA系统中的RTU软件提供下列功能： 　　——可以将应用程序分成最多可达5个优先级别，以提高系统效率； 　　——提供对用户数据表和梯形图的实时监视和调试； 　　——RTU上电时执行上次RTU掉电时执行的任务； 　　——随时检测软件和硬件故障； 　　——所有软硬件的错误信息存储在错误登录器中，可在SCADA系统任何