中新天津生态城泵站SCADA的监控系统.pdf

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1、增刊(总第161期)2012年9月中国彳丛z朽CHINAMUNlCIPAI。ENGINEERINGS1(SerialNo．161)Sep．2012●■■——●■■■■■■———一II————■■■■■■■■—■——■—■—■■——■—■————■■■■——■■■————●■■■■_-DOI：10．3969／j．issn．1004—4655．2012．S1．029中新天津生态城泵站SCADA的监控系统于国存1，张东升1，施昊峰2(1．天津生态城市政景观有限公司，天津300486；2．上海电科智能系统

2、股份有限公司，上海200063)摘要：介绍了天津生态城泵站SCADA监控系统结合信息化的应用特点。着重介绍SCADA系统硬件设计和软件设计。该系统能够满足泵站元人值守及远程监控的要求，并具有先进、可靠、控制性能好等优点。关键词：SCADA；泵站监控系统；无人值守；远程控制中图分类号：TU992．25文献标志码：A文章编号：1004—4655(2012)S1—0083—03生态城有4个泵站，各自的SCADA监控系统通过生态城自行敷设的光纤，接人生态城市政景观有限公司运行监控中心的中央计算机系统，由监

3、控中心的计算机系统负责统一管理。1系统总体设计泵站SCADA监控系统工程的控制中心是具有数字化、分布式数据采集、分层数据传输、监视及控制的SCADA系统。建立在青坨子泵站内。本系统采用模块化的设计和分布式的结构，真正做到分散控制、集中操作，保证系统的安全、可靠、连续运行。中央SCADA监控中心总体构架见图1。建有通l瓣l

4、粼0黼Il瓣lI陬、变频器、软启l障、变频器、软启ll表、变频器、软启ll表、变频器、软启I

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6、动器、综保装置ll动器、综保装置l动器、综保装置I匝亟噩互觋青坨子

7、雨水泵站团亟匿要圃[二]东北部雨水泵站其他泵站图1天津生态城泵站SCADA监控系统总体框架图采站层终端层83中国亏盛z程于国存，张东升，施吴峰：中新天津生态城泵站scADA的监控系统2012年增刊信链接(备用GPRS链路)，根据功能可分为3个层面：第1层为泵站中央SCADA监控系统层；第2层为泵站自动化控制系统站点层；第3层为泵站终端设备组成的终端层。2系统硬件设计2．1组成1)中心层硬件设备：计算机设备(服务器、工作站)及网络设备、大屏幕显示系统。2)泵站层硬件设备：计算机及网络设备、PLC设备

8、。3)终端层硬件设备：仪表设备、视频设备。2．2配套设备系统硬件主要介绍泵站层及终端层。由于泵站工艺各不相同在此不进行详细划分，雨污泵站按各自不同工艺进行选配。1)仪表设备。(1)格栅除污机前各设置一体化超声波液位计，根据前后液位差和时间自动开停，输送机、压榨机与格栅除污机联动。(2)在泵站绿化带设置气象仪(风速风向、温湿度、雨量)，根据气象信号控制雨水管网闸门启闭。(3)在泵房集水井设置一体化超声波液位计及浮球开关，水泵根据不同的高低液位自动开停。(4)在泵房潜水泵出水管上设置电磁流量计，检测泵

9、房出水流量。(5)在格栅除污机间内设置在线硫化氢测定仪，用于泵房内硫化氢测定。当硫化氢浓度超过设定值时，开启除臭设备，同时还进行高浓度报警。(6)在闸门井内(室外易积水或地下水渗透)设置一套浮子开关，潜水泵根据不同的水位自动开停。2)PLC系统。(1)在泵房低压配电间内设置PLC，执行信号检测和控制程序。(2)配电间电气测量信号送PLC，采用嵌入式现场操作终端实现泵站自动化功能。(3)泵站内被控设备包括：潜水排污泵、格栅除污机、输送机、压榨机、除臭设备、电动球阀、电动闸门、搅拌机、潜水泵等。(4)

10、电气信号：通过智能仪表与PLC通信。3)生产视频信号。生产视频监控系统通过前端摄像设备对泵站主要工艺区域(如格栅、高低压配电)进行监控，设置一体化高速变焦球型摄像机、84数字网路视频服务器，信号直接接入SCADA系统进行显示与操作。系统能支持灵活多级的操作权限、操作等级，并可设置操作员权限、设备控制权限。3系统软件设计3．1数据采集功能中央SCADA监控系统可对PLC数据进行连续的扫描，接收PLC数据同时将其转换为可显示和存储的数据。数据采集按照3种机制进行：周期性采集、逢变则报以及外部事件触发方

11、式。通过网络获取自PLC韵数据帧，经过解析后将数据解析为变量数据，系统便可直接引用PLC的数据标签。数据经过解析后，可存储到实时数据库，并在界面上显示或者输出成报表。实时数据包括开关量和模拟量。1)开关量处理：开关量状态保存在设定的存储区中。当状态发生变化时，同步刷新实时数据存储区，同时根据变化产生相应的报警信息：2)模拟量处理：模拟量存储在缓冲区中。只有当模拟量数值变化超过设定范围时才进行更新。模拟量具有上下限值，当模拟量数值超限后，将会产生相应的报警信息并记录。3．2数据处理功