西干线中央SCADA综合监控系统浅谈

范勇 袁继祖 郑伟

摘 要 本文主要介绍了西干线中央SCADA综合监控系统在排水泵站日常运行管理中的应用，目前，中央SCADA综合监控系统应用已不再局限于运行数据监视及远程控制，已全面应用于日常巡检、故障报修管理等方面，已实现运行、管理、数据、养护的综合性应用。

关键词 SACAD系统;上位机监控系统;生产运行管理系统;APP流动巡检系统;APP故障报修系统

引言

根据自动化、信息化技术发展趋势及排水管网整体调度需求，西干线中央SCADA监控系统已在原有“数据采集、远程控制”的基础上，基于信息化系统应用，已实现数据分析、评价及基于APP终端应用的流动巡检及故障养护管理，实现系统一体化应用服务于排水泵站生产运行的目标。

1 系统构成

西干线中央SCADA综合监控系统由现场控制层、中央SCADA监控层、信息化应用层由下而上构建，各层间经由数据接口进行信息交互，实现数据的综合化应用，系统整体构成如下：

1.1 现场控制层

现场控制层由自动化控制系统、安防系统等所构成，在实现现场运行管理、安防监视的基础上，可将相关运行信息上传至中央SCADA监控层，并可接受中央SCADA监控层所下达各类控制指令。现场控制层架构设计如图2。

为实现系统服务于生产运行管理的目标，各排水泵站现场层全部基于综合监控系统方式进行构建，可实现如下子系统联动应用功能：

1.2 中央SCADA监控层

中央SCADA监控层由上位机监控系统及生产运行管理系统所构成，主要实现如下功能：

（1）上位机监控系统

上位机监控系统在可实现自动化监控系统数据显示及控制指令下达的基础上，以嵌入式方式显示视频系统、围界系统、门禁系统、感烟报警系统、安全报警系统、紧急报警系统、智能照明系统等运行信息，实现泵站层各应用子系统的综合显示，联动调用。

上位机监控系统可实现如下功能：

1）显示各泵站所在地理位置及相关排水或防汛区域;

2）显示各泵站运行工艺及构筑物分布情况;

3）显示各工艺设备运行状态及在线仪器仪表数值，并可对相关工艺设备进行远程启、停控制;

4）对自动化控制程序运行条件进行设定，如：开、停泵液位，开、停格栅液位差等。

5）显示各泵站配电系统运行参数及各工艺设备配电回路开、合闸状态。

6）视频图像集成接口，用于泵站生产设备视频图像的嵌入，直观显示设备运行状态，即可在上位机监控界面上嵌入相关生产运行视频点信息。

7）可以电子地图方式显示泵站围界系统报警信息;

8）可以动态显示门禁系统最新出入信息;

9）可以动态显示感烟报警、紧急报警系统信息;

10）可对泵站各区域照明回路运行状态进行监视，并开、关相关照明设备;

为实现上述功能，上位机监控系统由泵站位置图、运行一览图、泵站平布图、工艺流程图、设备控制图、配电系统图、参数设定页、报警信息页、设备状态汇总页等组成。

（2）生产运行管理系统

生产运行管理系统统一部署于西干线中央SCADA监控中心应用服务器端，下属各泵站可基于B/S方式，以IE浏览器对泵站相关历史运行信息进行查询。

生产运行管理系统相关应用包括如下：

1）泵站运行一览：可在查询页面上对本班组下属各泵站主要运行信息（含泵机运行、液位、雨量、瞬时流量、累积流量等）进行监视;

2）执勤签到功能：执勤签到功能为以班组为单位进行到站与离站签到，用于为执勤表、格栅启停记录提供执勤人员数据源信息;

3）运行三线图：运行三线图可用于查询单个泵站泵机开停、雨量与水位运行信息关联性;

4）儀表趋势图：可对各泵站液位、雨量、硫化氢、电压、电流等数据以时、日、月、年方式进行查询;

5）启动统计图：用于对泵站相关工艺设备设施（泵机、格栅）查询时间段内累计启动次数进行统计、比对，为判定泵站现场设备是否均衡启动或频繁启动提供数据支撑;

6）执勤记录查询：分别可就执勤、泵机、闸门、电度表数据进行查询，并可生成总表查询页面（总表查询页面为分表查询页面的合并，仅可查询数据，不可对数据进行修改）;

7）运行旬报：用于查询泵站各泵机累积运行时间及累积排水量数据，可根据泵机类型（防汛泵、输送泵）对运行信息进行查询或选择全部查询;

8）格栅记录查询：选择相关泵站及查询时间段后可查询相关格栅设备启动、停止时间及对应水位数据信息。

1.3 信息化应用层

信息化应用层基于对日常生产管理的业务需求，分别构建APP查询系统、APP流动巡检系统、APP故障报修系统，利用数据交互技术、APP应用技术、信息推送技术有效提升管理效率，并建立运行管理后评价体系[1]。

信息化应用层可真正意义上实现以系统引导运行管理，以系统规范运行管理，以系统评价运行管理，为不断提高排水泵站运行管理质量提供支撑手段。

（1） APP数据查询功能

APP查询系统可经由SCADA系统关系型数据库获取排水系统相关运行信息，并可供授权用户以移动APP方式访问系统相关应用组件。

APP查询功能应用构成如下：

（2） APP流动巡检系统

流动巡检系统基于APP终端方式，可实现以系统引导、指导相关人员以最优化路径进行巡检，实现巡检路径、内容、抄录内容标准化管理，并可对相关人员进行精确考核，对数据进行有效利用。

流动巡检系统由巡检点管理、巡检点地图管理、设备管理、二维码管理、巡检路线管理、巡检人员管理、巡检班组管理、巡检排班管理、巡检记录（APP）及巡检记录查询功能构成。

流动巡检系统执行流程如下：

（3） APP故障报修系统

APP流动巡检人员在巡检过程中所发现故障情况，可以APP终端拍照结合文字说明方式上报至中心，中心亦可根据故障情况（包括其他方式所上报故障如电话、传真等），将相关派单指令下达至APP巡检终端，在提升故障维修效率的基础上，可实现故障排除的全过程闭环管理，有效提升维护质量及时间响应性。

2 结束语

西干线中央SCADA综合监控系统在实现对西干线沿线泵站整体监视，远程控制的基础上，可基于生产运行管理系统对排水泵站历史运行数据进行有效分析，根据数据相关性，对运行管理策略进行二次优化。经由信息化系统的有效应用，可实现日常巡视及故障处置的系统化管理、流程化执行、数字化评价的目标。

西干线中央SCADA综合监控系统的应用将可实现数据、运行、管理、养护的资源化整合、综合类应用的目标，为排水泵站的运行管理提供有效技术支撑。

参考文献

[1] 陶佩欣，姬卫东.西干线改造工程中央SCADA监控系统[J].水工业市场，2010（7）：74-76.