自来水厂监控系统解决方案范文Word格式文档下载.docx

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整个系统由一个中央控制室、五个现场控制站组成，中央控制室及现场控制站之间通过网络进行通讯，组成一个PLC控制网络。

系统借助于浙江浙大中自集成控制股份有限公司强大人机接口软件Sunytech和SunyIEC编程软件，使其获得最佳控制性能。

在中央控制室，通过屏幕汉化动态画面，可观察全厂生产过程，并对全厂生产过程进行调度，指挥分站操作运行，打印全厂生产报表，绘制曲线，达到综合管理目。

3．2中央控制室软件实现

中央控制室提供了三种制水控制方式：

自动、半自动和手动。

　　㈠、在相应授权条件下，在中控室可对任何一台可控设备进行控制和人工干预，能对各现场控制站PLC参数进行设定及修改，或直接对任何一个现场控制站进行编程或修改程序等。

　　㈡、能够根据公司总调度室一级调度指令，自动形成良好二级调度指令，控制送水泵开/停等。

　　㈢、对源水泵房和送水泵房等关键部位建立了远程控制，可以方便地对源水泵房、送水泵房、加矾加氯间、反应沉淀池及全厂范围进行监视。

　　㈣、建立了水厂管理信息系统：

△提供制水数据查询，能形象、实时、动态地显示各生产过程中主要技术参数，显示所有设备运行状态，用趋势图显示某些重要参数变化情况等。

　　△数据库管理功能：

建立了生产数据库，存贮生产原始数据；

建立了事故数据库，记录各类错误和事故等。

　　△数据处理功能：

利用在线数据和数据库中数据计算主要生产指标，进行统计分析。

　　△报表输出/打印功能：

打印公司、水厂所需要各类报表。

　　㈤、具有报警功能，当某一参数异常或设备故障时，能提供多种报警方式。

㈥、系统数据图像传输准确，执行机构控制正常，运行状况良好。

㈦、整个系统安全可靠。

中控室是全厂控制管理中心，一方面通过网络采集全厂各设备运行状态及仪表检测信号，另一方面对全厂各设备进行控制。

中控室上位机软件主要功能包括：

1、在上位机对全厂任何一台设备进行控制（加氯、加矾部分自成系统，只对其采集必要数据），能对区域PLC参数进行设定和修改。

2、能形象、实时、动态显示某些重要参数变化情况。

3、报警功能：

某一参数异常或设备故障，给出声光报警，显示相应提示信息和画面，并记录在报警数据库中。

4、数据管理功能：

建立生产数据库，存储生产原始数据供统计分析用。

5、数据处理功能：

利用在线数据和数据库中数据计算主要生产指标。

6、报表输出／打印功能：

能打印出日、月、年、故障、运行计录中文报表。

3、3现场控制站软件实现

现场控制站软件用来完成生产工艺全部任务，该软件组态和开发好坏直接关系到自动化工程成败问题。

该软件包括顺序逻辑控制、模拟量采集和PID调节控制。

采用巨腾公司ISGRAF工具包开发梯形图控制软件。

它主要能完成以下功能：

1、顺序逻辑控制：

包括取水泵站、送水泵站机组及各阀门等设备之间连动控制等。

2、模拟量采集：

包括高配间及高压电机电流、电压、功率、电度量采集，以及浊度、余氯、水流量、压力、PH值、温度等信号采集。

所有这些量经过转换，并在屏幕上数据域中加以显示或打印报表，从而取消原始手工抄表计录。

3、PID调节控制：

加矾及加氯部分PID调节控制。

软件设计主要任务是对V型滤池出水调节阀自动控制。

这也是全厂控制软件设计核心部分。

出水调节阀作为控制装置，它受滤池水位控制，水位通过水位传感器送出信号至PLC，这个信号及表示水位保持恒定参考水位相比较，在判断出水位不稳定方向后（上升或下降），信号水位及参考水位偏差超过原设计系统临界值约±

2cm时，即启动控制单元—出水调节阀，同时出水调节阀输出一个及阀门开启度成正比4～20mA反馈信号，通过PLC内PID指令自动调节滤池水位以达到恒水位。

当事先定好反冲洗时间到或堵塞显示器超过设定堵塞值时，便输出反冲洗信号，反冲洗过程包括气冲及气水同时反冲过程，PLC根据工艺流程要求按一定顺序进行一系列阀门及水泵、风机开启及停止动作。

当冲洗过程结束，滤池重新恢复平静，又一个过滤循环开始。

3．4自来水控制流程

进水池中水经过初步沉淀进入加药池。

加药系统根据水质、水量配比化学药物，对水进行化学处理。

加药系统充分运用了Sunytech软件强大配方管理能力，根据需要确定加氯、加明矾药量及比率。

加药后水进入沉淀池，经过彻底沉淀后进入过滤池，靠水重力穿过过滤层除去水中浮游生物。

Sunytech上位系统将定时或手动按钮分别启动各个刮泥机出去沉淀池中泥浆，并定时对过滤层进行反冲洗。

清水池补加氯及送水泵组监控系统是对清水池水位、补加氯系统及送水站各泵组电机和送水量监控。

Sunytech上位系统可以直接读取流量计数据，并可以通过现场执行器控制各泵组启停。

梯形泵站监控系统是对整个水厂净水处理总体监控。

在这个系统里可以监测到净水处理总体过程，包括各个抽水机、搅拌机运行情况及各水池水位情况。

3、5防雷设计

防雷系统接地方式可分为独立接地和统一接地。

统一接地将所有数字地、模拟地、防雷地等都最后一点接至等电位连接排上。

独立接地则将各自数字地和模拟地等接至逻辑及防雷地上，并且相互分开。

简述统一接地系统防雷设计方法，防雷系统原理图如下：

根据防雷示意图A点因雷击而产生大电流时避雷器A1在纳秒级开始泄放，使C点和A点形成等电位，由于避雷器双向导通，几乎在同时避雷器B1导通；

最终使得A、B、C三点形成等电位，从而更加安全保护了设备，防止了反向击穿可能性。

所以避雷器作用就是在最短时装时间（纳秒级）释放电路上因雷击而产生大量脉冲能量短路泄放大地，两端电压迅速降低到安全级，降低设备各接口间电位差，从而保护电路上用户设备。

过电压消失后，迅速自动恢复为原来高阻抗状态。

整个自来水厂需要进行避雷保护电缆包括计算机和PLC通讯电缆；

PLC柜电源，室外仪表等。

具体方案如下：

1.电源保护器

厂区控制室、现场PLC柜、进行线端设计安装避雷器，配置电源保护器。

2．网络通讯保护器

PC机、PLC之间共同构成通讯网，根据防雷原理，在进出不同建筑物通讯电缆两头安装防雷装置、针对PLC可编程控制器通讯网，设计采用双绞线信息线路保护器来进行保护。

3．所有避雷器接地电阻必须小于1Ω，安装完毕后进行测试，以确保起到防雷作用。

4．每年雷雨季节前进行检查，若有损坏请及时调换，每种产品建议有能备货，以免因某避雷器损坏而破坏整个防雷系统。

四、自来水厂生产调度管理系统（推荐使用）

该系统及生产管理、水厂PLC等实现了过程集成，是供水企业一个关键性系统。

4、1该系统主要组成如下：

　　△数据采集及监控：

能实时采集水厂PLC和管网SCADA系统有关信息、并从屏幕上加以监视。

　　△时段供水预测：

对于未来一天时间内，任意时段供水量作出预测，供调度系统和调度员调度参考。

　　△供水调度：

为公司总调度室提供经济实时调度方案（即公司一级调度），对各水厂分配供水量，实时地向各水厂下达调度指令。

必要时，调度员可以根据自己经验以及某些特殊要求进行调整。

　　△日调度统计：

对PLC实时数据和SCADA实时数据进行统计，打印出各种报表。

4、2本系统主要功能如下：

　　△有多种数据监测措施，既能以表格方式显示实时数据，又能以图形方式显示实时数据。

　　△有数据报警功能，包括报警提示音等多种形式。

　　△有分时段用水量预测功能，时段划分和用水量预测值可以根据用户需要进行调整。

　　△可以对实时短期（分钟级）用水量进行预测，并将预测值及实际值图示比较，从屏幕上显示预测值及实际变化趋势。

　　△能够对供水量进行全市优化/经济分派，并自动发出经优化供水量指令。

　　△提供调度员随时发出特调指令。

　　△可以印出30多种统计报表。

　　△有系统配置和参数设置功能。

　　△有系统注册、维护、日志等功能。

　　△用户界面友好，采用通用菜单、按钮、图形操作界面，直观方便简单。

4、3营销管理系统

　　实现营销管理现代化，治理好水表环境，提高水表抄收服务质量，确保抄表准确率和水费回收率，减少供销差，是提高供水企业经济效益和社会效益重要途径。

　　①本系统主要特点：

　　△对营销部分实施全面计算机管理，优化了组织机构，减轻了员工劳动强度，提高了工作效率。

　　△采用多种抄表手段。

（IC卡水表、抄表机、远程抄表）。

　　△建立了分布式网络支撑工作平台，支持虚拟网络。

提供了多种不同环境营销管理系统版本，包括单机版，网络版。

　　△是供水企业信息化建设整体解决方案一部分，解决了及其他分（子）系统集成优化。

　　△建立了客户管理系统，以客户为中心，提供多种为客户服务手段。

　　②本系统主要功能：

　　△用户管理：

包括用户档案管理和日常管理两部分。

实现用户立户、过户、改户、销户管理和用户查询、投诉、业务受理，水费催收、信息发布等。

　　△水表管理：

包括水表信息管理和换表管理及校表、修表、移表管理等。

实现用户水表信息和水表库存状况、运行情况管理。

制定计划，实现换表、校表、修表、移表、装表、拆表管理，确保公司计费公平，公正。

　　△抄表管理：

包括区域划分及调整多种抄收手段管理。

实现区域自动划分和调整，同时使抄表人员自动分派和调整。

制定抄表计划管理，抄表数据录入，根据水费预测和水表情况进行有效性检查管理，减少人为差错。

通过使用多种抄收手段，实现抄表公平、公正。

　　△收费管理：

包括收费管理和催收管理。

进行收费预测，制定收费计划，实现多种收费方式，及时对欠费用户进行催费。

通过DDN或PSTN及多家银行进行联网，实现用户水费代收代扣，加快水费回收，实现收费公平、公正。

　　△质检管理：

包括制定质检计划，对质检数据、质量检查、质检通知、消防、补加水量进行管理，实现抄表质量，抄表人员，质检人员考核。

　　△系统管理：

包括职员、部门、权限分配、操作日志等基本信息。

通过日志管理来登记、统计、分析各部门及员工对营销系统操作和使用情况。

　　△统计分析：

包括抄表统计分析、质检统计分析、收费统计分析等10多种统计分析，以及调整减免管理。

　　△触摸屏查询子系统：

为用户提供历史各时期用水情况、交费、欠费信息和当前水价信息等，清楚办理相关业务流程和手续，让用户更了解自来水公司历史，现状，企业机构，规章制度等。

　　△电话语音子系统：

包括用户查询，催缴管理，用户投诉。

实现用水量、水费、水价、申请安装水表等信息查询。

根据用户欠费情况自动拔打用户电话进行催缴。

根据用户意见作出合理安排，反映到各部门并把结果及时反馈给用户。

　　△WEB子系统：

包括用户查询、网上交费、新闻发布、信息反馈。

用户通过Internet实现用水量、水费、水价等信息查询、网上缴纳水费。

在网上发布如停水通知、服务项目，在网上受理用户投诉，反映意见等。

　　③本系统主要性能如下：

　　△安全性好，可靠性高：

包括信息安全性和系统安全性。

通过对用户帐号和授权管理。

建立防火墙防止非法侵入，通过数据加密、数字签名、访问控制等确保系统安全可靠性。

　　△数据共享，确保及其它分系统信息有效集成。

　　△实用性强，响应速度快。

　　△人机界面友好，简单易学，方便快捷。

　　△系统模块化设计，可维性好，便于进行二次开发。

五、社会效率

使用先进可编程控制器实现自动控制，可以减少投药成本和其它成本。

同时提高了自来水公司科技含量，推动了企业发展，提高了公司竞争力，促使员工对岗位职责新要求，增强了员工“竞争上岗”和“科技兴司”意识，促进了员工综合素质提高。

最后能确保优质、足量、安全供水，更好地为用户提供优质服务。