第一部分：概述

1、應(yīng)用背景

    隨著城市建設(shè)的發(fā)展，新建住宅小區(qū)不斷增多，由于建設(shè)的住宅大都是多層或高層建筑，而市政供水管網(wǎng)的壓力較低，常常滿足不了小區(qū)供水壓力要求。當(dāng)市政管網(wǎng)的供水壓力無法提高時，只有在小區(qū)設(shè)置給水加壓泵站來滿足小區(qū)供水壓力要求。城市新建居住及辦公建筑中約有2/3的生活用水由二次供水設(shè)施提供.小區(qū)是設(shè)水泵、水箱的給水方式,水泵、水箱的給水方式是水泵自貯水池抽水加壓,利用高位水箱調(diào)節(jié)流量,在外網(wǎng)水壓高時也可以直接供水。適用于外網(wǎng)水壓經(jīng)常或間斷不足,允許設(shè)置高位水箱的建筑。設(shè)置的水箱貯備一定水量,停水停電時可以延時供水,供水可靠,可以充分利用外網(wǎng)水壓,節(jié)省能量。

     由于二次加壓泵房分散在全市各小區(qū)，而且多數(shù)泵房屬無人值守，采用人員定時巡視，

管理工作較被動。供水設(shè)備出故障，往往需等到居民打熱線電話投訴后，再派人去現(xiàn)場處理。既耽誤時間又不知設(shè)備故障原因，不能及時對癥排除故障，恢復(fù)供水。另外加壓泵房現(xiàn)無視頻監(jiān)控設(shè)施不能切實保證供水安全.。因此保證供水系統(tǒng)的正常運行，對小區(qū)加壓泵站的監(jiān)控就要顯得尤為重要。

    為了改事后處理工作模式為24小時實時監(jiān)控，根據(jù)設(shè)備運行參數(shù)中的預(yù)警數(shù)值，提前進行干預(yù)，使故障消除在萌芽期。供水設(shè)備出現(xiàn)故障報警，第一時間即根據(jù)系統(tǒng)顯示故障原因派人到現(xiàn)場解決問題，小區(qū)加壓泵房應(yīng)安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。小區(qū)二次供水加壓泵房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以大大提高供水設(shè)備自動化水平和現(xiàn)代化管理模，保證供水的連續(xù)、安全、可靠。

2、小區(qū)加壓泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

    各個遠(yuǎn)程小區(qū)加壓泵站利用各種傳感器來測得水位、壓力、流量、工作機組的溫度、電壓電流,水泵的啟停等,各種數(shù)據(jù)傳送到GPRS模塊,由GPRS模塊把數(shù)據(jù)發(fā)送到中心監(jiān)控站。

    中心控制站采用組態(tài)軟件通過網(wǎng)絡(luò)能夠遠(yuǎn)程同時對多個小區(qū)加壓泵站進行監(jiān)視和控制，采用遠(yuǎn)程通訊方式，及時了解遠(yuǎn)端運行情況并可迅速做出處理。對泵站、機組的運行監(jiān)視和控制、泵站節(jié)制閘的運行調(diào)度和控制、機組下層流道引流調(diào)度及控制、調(diào)度閘和送水閘的運行控制、泵站輔機設(shè)備的運行控制、泵站運行數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的瀏覽和查詢等。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。

    遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有較強的實時性和較高的處理效率,對訪問的響應(yīng)時間短；采集接口的實時性好,通過聲光報警、GPRS手機短信等方式進行報警,大大提高安全指數(shù),加壓泵站管理人員可以在供水公司的泵站監(jiān)控中心遠(yuǎn)程監(jiān)測站內(nèi)清水池水位或進站壓力、加壓泵組工作狀態(tài)、出站流量、出站壓力等；支持水泵啟動設(shè)備手動控制、自動控制、遠(yuǎn)程控制加壓泵組的啟停；光纖通信時，可以圖像監(jiān)視站內(nèi)全景及重要工位，實現(xiàn)泵站無人值守。

第二部分：系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)、通訊平臺、中心管理系統(tǒng)平臺組成。                         

1、1遠(yuǎn)程測控終端系統(tǒng)

     遠(yuǎn)程小區(qū)加壓泵房利用各種傳感器來測得水位、壓力、流量工作機組的溫度、電壓電流,。各種數(shù)據(jù)傳送至終端機、進行數(shù)據(jù)分析存儲，報警，并可發(fā)送到中心監(jiān)控站。還可以與加壓泵房設(shè)備聯(lián)動用來控制水泵的啟停、閥門的開閉等。

1、2、通信平臺：

通信平臺常用兩種，一是有線通信：每個加壓泵站與水司之間租用光纖通信，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：每個加壓泵站與調(diào)度中心之間通過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。

1、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)程同時對多個小區(qū)加壓泵站進行監(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、管理中心平臺具有以下的功能特點

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)測各加壓泵站水池水位或進站壓力、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。。

 ----遠(yuǎn)程控制泵的啟停、閥門的開閉。

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。

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)。

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。

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。

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、起始時間可進行任意指定，并可以根據(jù)存儲的時間進行查詢歷史數(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。可以在報表上同時顯示實時數(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。

2、小區(qū)給水加壓泵站監(jiān)控終端功能特點：

①參數(shù)采集傳輸功能：

主要參數(shù)有：進站管道壓力或清水池水位、出站壓力、出站流量。 采集每臺加壓泵啟停狀態(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。  光纖通信時，圖像監(jiān)視泵站全景、電氣室、泵房等重要工位

②控制功能：

支持加壓泵啟動柜手動控制、自動控制、遠(yuǎn)程控制，控制模式可切換。  依據(jù)供水壓力和水泵運行時間，智能選擇水泵投入運行。啟動、停止水泵機組。控制進站閥門開啟、關(guān)閉?？刂票梅空彰?/span>

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。

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)

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。

⑥支持就地、遠(yuǎn)程維護測控設(shè)備。

第四部分  擴展應(yīng)用領(lǐng)域

◇城市供水系統(tǒng)、電廠、工廠泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控及管理

◇油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

◇熱電廠遠(yuǎn)程計量系統(tǒng)

◇河流水位閥門遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)

◇水源井遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)