銷售總機
0517-86998326
圖文傳真
0517-86998327
電子郵箱
jssanchang
摘 要： 通過對自動化控制技術和視頻監控技術的研究，探討了基于無線傳輸網絡和光纖網絡的供排水一體化解決方案。主要研究了水源井、供排水泵的遠程數據采集和控制，以及現場其他動、靜設備的壓力、溫度、液位的參數采集；同時對關鍵部位進行了視頻監視。
1 概述
水源井和供水泵站之間距離遠，位置分散， 給管理工作帶來一定難度， 并且現場設備自動化管理水平不高，無法遠程監測設備的運行情況?，F場常規儀表檢測設備在功能和使用上也存在不足，操作員基本采用現場開關、現場監測的方式來完成日常的工作，日常設備的運行記錄采用人工手寫的方式。日常的工作匯報采用電話的方式。這樣就使現場的設備運行情況無法及時準確地反應到上層管理部門，存在很大人為干擾因素。在環境敏感部位 沒有安裝有毒有害氣體檢測設備，沒有有毒有害物質自動排放設備 如加藥間、化學品儲藏間的空氣內有毒有害物質檢測和通風排放。 網絡覆蓋率低。敏感部位缺乏視頻監控設備。
2 系統的結構組成和原理
以公用事業公司調度室為調度指揮中心，以江南供排水大隊，江北供排水大隊， 新村外輸泵站、二龍山外輸泵站為分監控中心。各排水泵站通過通信公司主干光纖網進行互連，水源井等偏遠地區采用無線網橋通信方式互連。市內無法接入通信公司光纖網的泵站可采用GPRS 的方式互連。在現場安裝各類監控儀表 （如物位計、 液位計、 報警器、繼電器等）和視頻攝像機。 現場設備運行狀況和視頻數據分別通過通信公司一體化設備箱內各類功能模塊傳輸到通信公司主干網絡， 實現在監控中心和調度中心查看數據的可能，在監控中心可實現機泵的遠程操作。 在公用事業公司機房建立兩套管理服務器系統和數據存儲系統用于儀表監控數據和視頻數據的存儲和管理。在調度指揮中心部署 《吉林油田供排水調度指揮系統》， 在監控中心部署《吉林油田供排水監控系統》。實現對現場設備的實時監控、 故障報警、 遠程操作、 歷史數據查詢、 自動生產報表等功能。
2.1 系統總體結構
吉林油田供排水監控系統由 5 部分組成： 即控制監測設備及儀表部分、 網絡傳輸部分、 監控中心部分、 視頻監控部分、 軟件部分。 如圖 1 所示。
2.2 監測設備及儀表
前端壓力、 液位、 液位、 報警等采集設備集中到設備箱內， 通過控制器和電源模塊進行采集和控制。 如圖2 所示。
2.3 視頻監控制系統
利用紅外一體網絡攝像機對水源井室內、 室外、 供排水泵房及機泵配電室、 水池、 加藥間等重點要害關鍵部位實施定點監控， 可以實現 24 小時監控。
2.4 網絡傳輸系統
網絡傳輸系統是儀表監控數據和視頻信號傳輸的通道， 整體設計思路是干線通過光纖傳送， 分支利用單纖光收發器和傳輸光纜到對端進行光纖傳送。 組建一個基于 IP 架構的數據網絡用于儀表監控數據和視頻信號的傳輸及匯聚。 從總監控中心至各分監控中心直至泵站、水源井架設光纜， 如現場存在不具備光纜架設條件的，則通過無線方式實現， 架設網橋。 前端水源井和泵站的各儀表監控設備則通過設備箱內的有線模塊和交換機相連， 交換機和光纜相連匯聚到監控中心。 如果現場不具備架設光纜條件則通過交換機和室外無線網橋相連， 通過網橋匯聚到監控中心， 對在市區內障礙物多無法使用網橋且無法連入光纖網的則采用 GPRS 的 方式， 利用服務器和移動數據中心連接， 實現通信。 為節省系統投資， 在建設過程中充分利用通信公司現有的光纜網絡資源。
2.5 監控中心
在公用事業公司調度室設置調度指揮中心， 在江南供排水大隊、 江北供排水大隊、 二龍山外輸泵站、 新村外輸泵站設置 4 個分監控中心。調度指揮中心： 在公用事業公司的中心機房安裝一套針對前端儀表管理服務器， 包括 Web 服務器和數據存儲服務器， 將分監控中心的控制站采集的前端數據進行二次存儲， 對歷史數據進行保存， 同時也為 Web 程序提供現場數據， 使管理人員在調度指揮中心能夠瀏覽到現場設備的運行情況。 主體設備由兩臺終端計算機和兩部大屏幕顯示器組成， 一臺安裝供排水調度指揮系統軟件， 將現場數據以 Web 的形式發布。 另一臺負責所有采油廠被監控目標的監控和錄像。 調度指揮中心直接從各水源井和泵站的視頻流媒體服務器獲取相應的圖像信息， 從存儲服務器上獲得現場監測數據。 大屏幕顯示器根據監控中心的空間情況進行設計， 大屏幕顯示器可在兩主機間切換。分監控中心：在各個分監控中心安裝兩臺監控終端， 直接通過交換機同光纖網連接，一臺安裝組態軟件并安裝供排水監控系統， 實現對現場前端儀表設備的監控，另一臺做為視頻監控客戶端， 用于現場視頻瀏覽，回放和存儲。
2.6 軟件系統
分別在監控中心安裝 《吉林油田供排水監控系統》軟件， 該軟件依托力控工業組態軟件。 軟件功能齊全，開放性強， 便于維護， 可根據現場情況組態數據。 調度指揮中心服務器上安裝 《吉林油田供排水調度指揮系統》 軟件。 軟件以.NET 的 C# 編程語言為核心， 建立和SQL 數據庫之間的數據交換機制， 采用當今流行的 B/S架構， 安全性強， 功能齊全， 以 Web 形式瀏覽。 不用二次安裝客戶端軟件， 可通過 IE 網絡瀏覽器進行使用，可通過 Internet 實現數據的異地遠程瀏覽， 并能夠和手機建立短信聯系， 把現場數據發送到管理人員手機上。 3 系統主要功能
3.1 儀表監控
采集水源井耗電量、出水管線出水壓力、電流、電壓、水源井地下水位、砂面、開泵時間、停泵時間、出水管線瞬時水量累計水量等。泵出口壓力、泵站出水管線出水壓力、泵站耗電量電流、電壓、頻率、水池水位、沉砂池水位、開泵時間、停泵時間、來水管線瞬時水量、累計水量、出水管線瞬時水量、累計水量。加藥間有毒有害氣體報警。
3.2 視頻監控
（1） 在單臺終端可以實時提供單畫面、 4 畫面、 9畫面、 16 畫面視頻實時顯示， 在每個畫面都有監控場所名稱、 日期和時間， 焦距可以遠程控制， 可制定顯示方案多畫面輪詢監視。
（2） 在主監控中心利用大屏幕顯示器和監控終端對所有監控點圖像進行實時輪循監控。 任一畫面都可以在電視墻和監控終端之間進行調整。
（3） 定點監控和小區域監控具有夜視功能， 在無任何燈光條件下實現監視。
（4） 圖像錄像， 對所有圖像可進行現場錄像， 支持手動和自動錄像。
（5） 圖像回放及檢索可以根據情況， 按照指定時間段或監控目標進行圖像檢索和回放， 并且播 放速度可調， 且能進行定格進行畫面抓拍。
（6） 圖像備份， 根據需求， 可以對某一時間段某一場所或所有圖像進行光盤轉儲， 用于有價值的資料保存。
（7） 圖像丟失告警， 當由于某種原因視頻信號丟失時， 中心控制室及分控中心將有報警系統自動產生告警。 便于維護管理。
（8） 電子地圖， 系統具有電子地圖功能， 所有監控點都可以在電子地圖上顯示。 支持多級電子 地圖下的監控。
（9） 用戶管理， 對管理人員及監控人員提供分級用戶管理， 不同級別用戶擁有不同權限， 確保系統安全可靠運行。
（10） 日志功能， 系統擁有日志功能， 對所有操作人員的操作進行記錄， 便于管理和操作查詢。
3.3 監控中心
（1） 遠程監測所轄水源井的工作情況、 安防情況、遠程控制所轄水源井水泵的啟停。
（2） 在線監測水廠內水泵等設備的工作情況， 控制水泵等設備的啟停。
（3） 在線監測水廠內水池水位； 進廠水液位； 出廠水液位和壓力。
（4） 在線監視水廠大門、 制水車間等重要部位圖像。
（5） 生成各種報表， 顯示各種數據曲線。
（6） 調度中心可監測整個供水管網的壓力及液位；監測所有水源井、 水廠、 泵站設備的工作情況； 存儲、查詢所有監測及操作信息； 指揮科學用水。
3.4 軟件功能
支持現場數據的實時采集和設備的遠程啟停止， 能夠儲存歷史數據， 繪制運行曲線， 具有日志管理功能、報警功能、 故障診斷功能、 自動生成報表功能。
4 生產單元具體實施方案
4.1 監控中心
建立鐵塔兩座用于安裝網橋設備， 分別位于新村外輸泵站監控中心和二龍山外輸泵站監控中心。 每個監控中心安裝客戶端計算機兩套， 作為儀表監控設備的操作站， 和視頻監控設備的客戶端。 安裝一部二層交換機用于通信。
4.2 調度指揮中心
在公用事業公司調度中心機房安裝兩套服務器機柜，并安裝管理服務器和數據存儲服務器兩部，分別用于儀表監控數據的存儲和發布，和視頻數據的存儲和發布。安裝KVM 一體化切換器兩套，安裝交換機兩臺。在調度中心安裝客戶端計算機兩套， 大屏幕顯示器兩套分別用于儀表見監控數據的顯示和現場視頻的瀏覽。
4．3 制定技術方案
泵站每座水池安裝超聲波物位計，用于測量水池內液位。在泵站的總出口和總入口以及相應的支線管網安裝超聲波液位計。泵的出入口安裝壓力傳感器。 對水泵各類運行參數進行采集。以上參數通過信號線連接到室內設備箱內的各類模塊的接線端子上（如控制器、電源模塊、通信模塊等）。安裝兩部攝像機， 分別用于泵房內和泵房配電室內，信號也將連入設備箱內的視頻服務器上。
4.4 排水單元 （總排水站、各區排水站）
排水系統： 是指污水的收集、 輸送、 處理和利用，以及排放等設施以一定方式組合成的總體。 吉林油田排水系統只對生活污水和雨水進行柵欄篩選處理后， 排到地方污水處理廠進行處理。
4.5 排水泵站技術方案
泵站每座沉淀池安裝防腐超聲波物位計一部， 用于測量水池內液位。 安超聲波液位計一部， 位于泵站的總入口。 室內安裝一體化設備箱兩部， 一部用來集成儀表監控設備的各類功能模塊 （如控制器、 電源模塊、 通信模塊等）， 引入水泵各類運行參數。 一部用來安裝視頻監控制設備 （視頻服務器、 電源模塊、 通信設備等）。安裝兩部攝像機， 分別位于泵房內和泵房配電室內。
5 結語
通過以上方案的實施：有效監測水池水位、泵的各項參數、排水液位等。 各水源井取水合理，輸水系統運行平穩，供水系統動力充足，排水系統暢通， 飲用水質達標和外排污水水質達標。從而全面提升管理水平、保障民用水安全。
相關內容：雷達物位計
