城市供水生产过程实时数据采集与监控系统（SCADA）

系统概述
在我国经济建设飞速发展的今天，综合国力一天一天增强，对我国中小城市自来水公司而言，采用现代电子信息技术及综合自动化技术来改造生产各个部门和进行企业管理是极其重要的，这是改变目前我国中小城市自来水企业被动局面的***有效的办法之一。
就城市自来水公司而言，其企业特点是：分布式、集散型、网络化、全开放。为了安全、稳定、可靠地管理好遍布全城的供气和供水管网，一定要有一个满足其企业特点的、现代化的、***的企业综合自动化系统（SAS）。

建设意义
随着社会经济的发展，水对人民生活与生产的影响日益加强，对供水的质量与安全可靠性的要求不断提高，人们也更加重视降低供水系统的能耗，为此，一项重要而有效的措施就是加强供水系统工况的监测，尤其是加强水处理厂各个工艺环节的自动监测与控制。
建设水厂在线监测仪表具有如下意义：
.监控水厂生产过程中水质指标，调整生产工艺及加药投料，以便能够使水质能达到规范要求。
.实现生产自动化控制，节约人力资源。
.节约生产成本。

建设目的
为及时准确地掌握和了解整个工艺流程运行情况，自动监测和控制各个生产环节，本次设计在工艺流程关键部位上配置了在线式检测仪表，并通过二级分布式计算机集散测控管理系统对全厂实行现代化管理，以达到科学、安全、经济、合理的运行目标。

功能特点

自来水SCADA系统可实现以下主要功能：
1）遥测
根据系统设定参数，遥测水厂和不同站点RTU的监测数据（特别是管网压力监测数据），形成系统运行历史数据库。
2）遥控
控制各水厂内污水泵房、反应沉淀池、滤池、送水泵房的设备运行。
3）报警
监测数据量的上、下限报警，报警记录。
4）参数输入及组态
输入系统参数，如巡检周期、控制参数、报警限、计算公式、系统时间等，并对这些参数进行组态，以形成完整的系统操作、控制、统计、显示、打印参数数据库。整个系统以此数据库为基础运行。
5）自动巡检
自动巡检各水厂和测压站及其它站点数据及生产设备工作情况。
6）手动采集
手动巡检各水厂和测压站及其它站点数据及生产设备工作情况。
7）数据统计
能实现对自来水公司的总用水量、总供水量等数据信息的统计，生成报表。
8）数据打印
根据系统设定参数，自动打印系统遥测、遥控数据及统计报表数据。
9）远程诊断、远程维护、远程升级
通过网络，可以对监控站点RTU进行远程诊断、远程维护、远程升级。

解决方案
SCADA系统是一个真正的分布式处理系统。系统网络的每一台计算机是一个***节点，分别执行分配给它的任务，这种结构的优点就是不会因为任何一个节点的失败而影响其他节点的正常工作。 SCADA通过客户端/服务器模式进行节点对节点的通讯，使网络上的节点共享数据，实现所有系统数据的同步。本次水源井SCADA系统的需要监控的数据量包括：
.压力、液位、瞬时流量
.电机电流、电压、电量参数
.深水泵的远程控制
.变频器PID调节

组态软件
ECHO SCADA 5000组态软件。系统可实现灵活组态，支持多种通讯协议接入。在实现系统要求功能的基础上，用户也可方便地进行维护和二次开发。

数传电台
MDS 2710设计用于点到多点的情况，系统数据遥测/SCADA和自动分发、油田 自动化、水和污水数据遥测/SCADA以及联机事务处理应用。MDS 2710收发信机具有很强的干扰处理能力，因面能扩展数据发送范围并加强数据发送的可靠性。

1. 通讯模式
现场RTU需采集水源井的流量、压力，并对变频控制器进行PID调节。

整个SCADA系统采用星型结构，使用宽温无线数传电台作为传输设备。每井口使用一套SuperE RTU，连接变频器、现场仪表并通过数传电台上传至中心控制室。***控制室采用主站电台接收数据，在工作站上显示实时监控数据，并根据需求生成相应报表，可根据需求打印输出。

2. 系统功能：
.现场控制器实现PID调节，根据泵出口压力自动调节变频器频率，实现恒压供水。
.现场控制器实现现场防盗。
.现场控制器具备多个通讯端口，实现电台通讯、变频器通讯，并预留调试接口。
.现场控制器具备继电器干触点（触电容量为220VAC，5A）输出，以控制启动柜的启停。
.中控室实现水源井泵的无线遥控、遥测、遥讯，实时显示报警信息。
.中控室显示水源井的压力、流量、电压、电流，能够遥控自耦柜启停。
.中控室能够遥控变频器的频率，监视变频器的频率、输出电压、输出电流、输出功率等内部参数。
.中控室实现了各类报表的生成、输出。

3. 应用效果评估
系统实时监测功能，将远端的错误、报警及时传回了***控制室，使得工作人员能及时发现问题。这样既节省了人工巡检发生的成本，又提高了系统的安全性。该SCADA系统的投入实际应用后，运行稳定，受到用户的一致好评。