隨著我國科技水平和綜合國力的大力提高,水力資源在國民經濟建設中體現(xiàn)出其越來越重要的地位,我國對水利工程建設上也加大了投資力度,合理充分地利用水力資源顯得越來越重要,水閘泵站作為水利資源調動中不可缺少的一個重要部分,水閘泵站的自動化改造的重要性就顯得尤為突出。
水閘泵站自動化系統(tǒng)主要對水泵狀態(tài)、水井水位等重要參數進行有效監(jiān)視和控制,保證泵站更加安全、可靠、經濟地運行,實現(xiàn)泵站“無人值班”(少人值守)的目標。
泵站自動化系統(tǒng)主要工作原理將現(xiàn)場傳感器的水位模擬量和水泵的開關量數據通過RS
系統(tǒng)結構:
系統(tǒng)組成:由監(jiān)測中心、瑞申RS
1、監(jiān)控中心
控制中心服務器申請配置固定IP地址,采用移動通信公司提供的專線,與GPRS網絡相連。由于專線可提供較高的帶寬,當監(jiān)控點數量增加,中心不用擴容即可滿足需求。
采集主要信息如下:
水井水位、水泵開關狀態(tài)、河道水質、設備故障信號
(1)、以動態(tài)的方式對采集信息的實時顯示
采集的參數如水井源的動畫模擬顯示,實時獲取泵站的實時監(jiān)控數據,并依據獲取的水位、水泵開關狀態(tài)等數據,采用動畫模擬的方式,直觀反映泵站的當前狀態(tài)。
(2)、水泵的遠程控制
(3)、實時數據曲線
實時反映采集信息的變化,方便對采集信息的分析和查詢;形成閘站、區(qū)域水位、流量等實時圖形曲線。
(4)、歷史數據的時段曲線(水位、流量等參數)
可以追憶帶毫秒標簽的數據,方便事故查詢 ;可以形成閘站、區(qū)域水位、流量等歷史圖形趨勢曲線。
(5)、報警信息
自動記錄系統(tǒng)狀態(tài)變化、操作過程等重要事件。系統(tǒng)可提供高報、高高報、低報、低低報、偏差、變化率、延時、壞PV、錄入超時報警功能,提供報警確認、報警匯總、報警歷史查詢等功能。對于低低限報警、低限報警、高限報警、高限報警。對于偏差報警,當過程值(PV)與設定值(SP)的偏差超出了偏差限值DEV時,報警產生。變化率報警是通過檢測過程值(PV)的實際變化率,即如果過程PV值在變化周期RATECYC內的變化量超出了變化率限值RATE后,產生報警。
(5)、數據報表
對于采集來的數據包括閘位數據、水位數據、流量數據、雨量數據等,形成數據報表;報表有以下幾種:
歷史報表
歷史報表能進行日報、月報、季報、年報的生成,對數據存儲的時間范圍、間隔、起始時間可進行任意指定,并可以根據存儲的時間進行查詢歷史數據。
多功能報表
可以任意設置報表格式,實現(xiàn)各種運算、數據轉換、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??梢栽趫蟊砩贤瑫r顯示實時數據和任意時刻的歷史數據,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、瑞申RS
(1)、GPRS傳輸特點
基于水情分布點多面廣,其遠程采集大多仍沿用有線傳輸方式,線路維護量很大。由于電話線公用,通訊時經常發(fā)生沖突,既影響了數據的傳輸也對水調部門的正常工作造成了干擾,并且此種方式對通訊部門程控交換機正常、穩(wěn)定的運行也有一定的影響。為保證傳輸質量,若采用專線方式,投資成本太高;采用GPRS/CDMA無線數字網的通訊方式,很好地解決了遠程水情信息采集的瓶頸問題。
(2)、基本原理:
通過RS—485總線將數字傳感器(也可采用模擬輸出傳感器)與瑞申無線智能測控終端連為一體,構成現(xiàn)場監(jiān)控單元。瑞申無線測控終端內置:CPU模塊、數據存儲模塊、控制模塊、GPRS/CDMA數據通信模塊??涩F(xiàn)場接入多路模擬量、開關量、繼電器信號等數據,然后直接通過GPRS無線模塊將現(xiàn)場數據與遠程控制中心連接,將采集數據實時發(fā)送到遠程數據庫服務器,并存儲到數據庫中。 通過該系統(tǒng),即使在遠離觀測現(xiàn)場的異地,也能方便地對水情要素如水位、雨量、流量等環(huán)境數據的采集讀取,真正實現(xiàn)了遠程監(jiān)測和數據共享的功能。除數據遠程采集、實時監(jiān)控外,系統(tǒng)還可實現(xiàn)遠程手機報警,并通過用戶手機遠程控制現(xiàn)場設備。
(3)、功能特點:
◎ 采集傳輸控制一體化,提高了系統(tǒng)可靠性,降低了成本;
◎ 采用超低功耗高性能的嵌入式處理器,數據采樣精度小于2‰;
◎ 內嵌看門狗,不死機,掉線自動恢復;
◎ 配備多種接口資源:包括模擬信號采集、開關量采集、脈沖信號輸入、繼電器控制輸出等;
◎ 繼電器可設置報警聯(lián)動;
◎ 支持一路RS232/RS485(只支持MODBUS協(xié)議)方式的用戶數據接口,可接入電子式傳感器、PLC等各種設備;
◎ 短信數據傳輸或GPRS實時在線傳輸方式;
◎ GPRS 遠程在線設置和短信息遠程設置功能;
◎ 支持終端遠程進入休眠模式,并可用多種方式喚醒;
◎ 監(jiān)控中心及手機遠程控制現(xiàn)場設備;
◎ 可向用戶設定的手機發(fā)送短信報警信息;
◎ 模擬量分時段報警;
◎ 用戶可以編程的量程轉換和報警上下限設定;
◎ 內設工業(yè)時鐘,精確記時;
◎ 自動定時上報和事件觸發(fā)上報功能;
◎ 內置大容量FLASH存儲器,數據自動記錄,支持歷史數據檢索;
◎ 板載工業(yè)級GSM/GPRS通信模塊,方便用戶選擇GSM/GPRS組網方式;
◎ 提供用戶設置軟件,開放式接口,方便與組太軟件及其他軟件連接;
系統(tǒng)特點
(1)、安全性
嚴格權限管理。提供審計跟蹤功能,記錄所有用戶操作過程,具備事務日志功能。
(2)、實時性
實時采集現(xiàn)場中的水情、工情、雨情等信息,并將其存在業(yè)務數據庫中。具有較強的實時性和較高的處理效率,對訪問的響應時間要短;采集接口的實時性好,能滿足其應用的需要;采集接口的采集周期在5秒到5分鐘之間(可根據需要進行設定);采集接口的實時性不能影響生產過程控制系統(tǒng)的性能。
(3)、實用性
操作界面簡單,易于理解;系統(tǒng)維護方便快捷;二次開發(fā)接口必須標準化;災難性故障的恢復要簡單、可靠。
(4)、容錯冗余
采集接口在具備條件的場合,實現(xiàn)冗余;采集軟件要有容錯處理機制;實時數據庫系統(tǒng)具有容錯能力,根據具體的硬件條件實現(xiàn)冗余。
(5)、先進性
建立一個開放的、標準的、可擴充、易管理、升級的實時數據庫系統(tǒng)。不僅僅要做到配置上的先進,更主要的是開發(fā)上和應用上的先進。
(6)、在系統(tǒng)中采用流量計對過閘流量和水泵流量進行測量,為河網水力水質模型的運行和實施提供了必要條件。
(7)、多種報警方式
可以通過聲光報警、手機短信報警等報警方式對水位超高等信息進行報警。
總結: