无人值守排污站采用智能远程控制及监测.docx

1、无人值守排污站采用智能远程控制及监测 无人 值 守排 污 站 采用智能 远 程控制及 监测 年月 7 2007 前言 随着我国的繁荣与城市的发展，近年来在城市建设方面取得了 突飞猛进的发展。为了构建和谐社会，城市排污系统也在扩容建设 中。但是城市排污管理系统泵站管线长、布局分散、管理困难，若 沿用值班人员现场启停泵，进行排污的人工方法，不但用人多，不 易管理，而且也无法满足城市排污管理系统发展的要求。所以建设 城市排污站远程控制及监测系统，利用远程通讯技术和现代化控 制手段、对城市排污系统实现智能化、科学化的管理，就是顺理成 章的了。 进一步提高城市环境质量，从而提高服务质量；进一步提高维 护

2、、检修效率，保证城市排污及时率、有效率和设备的完好率；进 一步降低能耗、减轻劳动强度，避免无畏的电能和人力物力的浪费， 从而提高系统的整体社会效益、管理效益、经济效益和环保效益。 第一章 目前项目的背景与现状和采用远程控制的效益分析 1 一、项目背景与现状 目前，各地建设排污泵站数量座，待建座。项目建成后 对民生起到了重大作用。但现行管理方式存在以下不足： 全部泵站建设完成后，遇到紧急排污要求情况，值班人员人 工开启排污开关，时间长，操控水平不一致，工作误差高、效率低。 全部泵站建设完成后，每座泵站需要增加现场值班人员，虽 花费了大量的人力和物力，但因为排污监测巡查方式的落后，避免 不了对突发

3、事件的滞后反应，群众及上级领导都不能满意。 节能不达标，泵站因为缺少必要的监测，许多控制采用人工 或时间控制，而不是科学的参数控制，自然会有能源的浪费。长期 应用后，必然会提出新的节能要求，还会提出进一步的节能改造。 二、无人值守排污站采用远程控制及监测系统 、社会效益1 城市排污系统是重要的市政设施，而且与市民的生活息息相关， 是一个关系到广大市民正常生活的公益事业。城市排污采用无人“ 值守排污站，将起到以下重大作用：” ）实时性：1 随时检查、摇控及跟踪维护，保证了排污效率和准确，随时监 测排污状态和设备故障。 ）操作灵活性：2 当系统中有部分设备故障时，可以改变控制模式，排除故障设 备的

4、干扰，通过远程视频监视和摇控，在控制中心实施全城的排污 2 工作。 ）管理科学性：3 全市排污各项数据自动进行存储、统计，并能随时进行显示查 询、报警、打印，为管理现代化、数据化打下基础。 ）提高相关部门的工作成效，更好地维护城市形象：4 由于城市排污监控系统具有巡检和自动报警功能，调度人员可 以在故障发生后数秒钟内及时了解故障的地点和状态，为及时进 行调度指挥提供了有力的保障。城市污水及时排污，可以极大地减 少对管理部门的投诉、减少城市污水管道堵塞事故的发生，有利于 城市秩序维护，从而进一步提高城市的形象。 ）为城市综合信息化管理系统的构建奠定良好基础：5 本系统作为一个远程控制及监测排污站

5、项目，其系统的建设预 留开放式接口，可为今后实现城市防污、照明监控、城市安防、 城市热线、交管系统等城市市政信息化系统提供统一的硬 12319 件平台。为实现公用事业的统一管理打下基础。 、经济效益2 主要体现在电费和维护费用的节省上： ）由于该系统对市政排污系统的管理，通过排污量自动设置泵1 站启闭时间，减少了不必要的电费开支。 ）通过设置视频监控，可在指挥调度中心直观的显示泵站现2 场，大大的降低了人员维护费用。 第二章 无人值守排污站采用智能远程控制及监测说明 3 一、远程控制及监测排污站系统的总体设计 、总体目标1 以较低的成本和较高的价格性能实现泵站无人值守采用远程 控制监测、监视泵

6、站的远程控制中心自动化监测、监视和控制；排 污控制中心的基本系统建设。涉及到的内容有： （）所有泵站的全套设备采用电气远程控制监测、监视；1 （）控制中心的远程检测、控制和视频监视；2 （）为今后市政设施系统的建设预留远程通信、数据通道和显3 示接口。 、控制中心功能2 ）满足以控制中心为圆点半径公里范围内，可靠、实时的 10 1 宽带无线网络通信系统； 5.8G ）两台工控机和一台数据服务器实现对多个远程控制点的控2 制、监测显示、语音声光报警和数据的记录显示； ）一台视频服务器实现对多个远程控制点的现场视频巡检和3 一星期的录像记录防盗功能； ）一台口汇聚交换机，既为排污系统，又为以后其他

7、市政 4 24 设施系统，提供了无线通信系统和大屏显示设备的共享。 ）（小时）不停电设备。 8 52KW ）控制中心可以远程检测和控制各泵站排污泵、通风机、格栅6 机、压渣机、电动阀门的启动停止。 ）控制中心可以远程检测记录显示各泵站消能井、集水井水位、7 4 流量、无水压力管压力、硫化氢一氧化碳浓度、排污泵电流、电源 电压和电源电流。 ）具有主泵电机对流检测报警、消能井集水井超欠水位报警、8 电动阀门动作不到位报警、交流接触器动作不符合控制要求报警、 压力流量超欠量报警。 ）泵站排污主泵采用用一备一、超量用二的控制方式、运行中9 考虑台排污主泵的平均使用。 2 ）控制中心可以远程监视各泵站控

8、制屏、集水井、消能井的10 图像。起到读屏面仪表和批示灯状态、防火、防故障和防盗的效果。 ）各泵站控制屏有手动、自动手柄开关，可切换手动、远程“”11 ”“ 控制模式。 ）控制中心可以远程分别设定各泵站主泵、格栅机、压渣机12 和风机的参数自动控制、定时自动控制和视频人工控制三种“”“” 远程控制模式。 ）在参数自动控制远程控制模式下，排污泵启、停取决于集”13“ 水井液位；格栅机、压渣机启、停取决于消能井前后液位；风机的启 停取决于硫化氢一氢化碳的浓度。 ）在定时自动控制远程控制模式下，排污泵启停、格栅机、” 14“ 压渣机启停、风机的启停取决于各自的预设时间值。此模式作为液 位气体浓度检测

9、设备故障或参数不准时的应急自动控制措施。 ）在视频人工控制远程控制模式下，控制中心值班人员通”“15 5 过视频通道，观察各泵站控制屏屏面情况和消能井、集水井液面， 实施远程操控。此模式作为液位气体浓度检测设备损坏时的应急 手控措施。 ）泵站安全保护方面的设计要求：16 （）对相交流电源要有断相不动作的保护、防雷和电源总电 3 1 流过流的保护； （）各设备有接地防触电保护；2 （）排污主泵有过热、漏水、漏油、电源缺相的保护；3 （）风机、格栅机、压渣机、手电动阀门的交流接触器状态检测。4 、泵站控制部分功能3 如某排污站无人值守采用智能远程控制及监测电气示意图 ）泵站检测内容1 （）排污流量

10、的电气和目视数字检测1 （）排污压力的电气和目视数字检测2 （）硫化氢、一氧化碳气体的电气和目视数字检测3 （）消能井和集水井水位的电气和目视数字检测 43 （）双路相电源的电压、总电流和缺相的电气及目视故障检 35 测。 （）电动阀门开启位置检测。6 （）主泵过热、过流、漏水、漏油检测的电气和目视故障检测。7 （）视频监视消能井、集水井液位，各控制屏屏面，防火、防盗。8 6 ）泵站控制内容：2 （）两台排污主泵的本地、远程软启动、停止和平均使用。1 （）通风机、格栅机、压渣机、电动阀门、消能泵、集水井泵的2 本地、远程启停。 （）双路相电源的本地、远程切换。 33 （）现场手动、自动切换（用

11、组合开关接通手动励磁电源还是自4 动励磁电源）； （）视频头的扫描和推拉操作。5 ）泵站的控制模式3 （）控制柜设一个组合开关，具有手控和远控两档选择。手“”1“” 控档位，切断远控条件，打开现场手动控制。远控档次，切断现“” 场手控条件，仅接收远端控制。 （）自动控制有种模式，远测远控；近测近控。测试为定时测” “ 22 远端随时测。”+“ 第三章 相关技术介绍 一、无线网络（）5.8G 目前常用的，可实现双向通信的方式有无线（）专用UHF/VHF 网络。高速点对多点无线接入系统安装于基站，采用标准 5.8G 网络接口，提供与远端和服务商骨干层的连接和通 10/100Base-T 信。传输速

12、率达，确保所有用户单元的接入。54Mbps 、频段产品特点 15.8GHz 7 由于无线通讯稳定可靠，对甲方而言：为一次投资，永久 5.8G 使用，省去了日后的线路租用费。 接入产品主要特点： 5.8GHz 容量大：单基站（扇区）-54/162/216/324Mbps 1/3/4/6 快速、应急、接入周期短 覆盖范围广，可达公里 30 布局灵活、快捷 接入成本低 承载业务能力：数据、语音、视频 满足运营商发展客户的要求 ），即基于频段上的无线宽带传输。因其较好的稳定 5.8G5G 1 性及抗干扰性，所以目前得到广泛的推广。 ）接入端设备为带宽配，除去协议开销及链路损耗， 5.8G 6M2 有效

13、带宽为。以此带宽可轻松实现码流的视频图像。 D13M ）、是目前常用的图像压缩格式，其中为高清 DVD 3 D1D1CIF 画质，占用带宽约为，也是目前的画质标准。为 CIF 1.2-1.8Mbps 普通画质，占用带宽约为，是目前行业内大众150-400Kbps VCD 化的画质标准。 、扇区覆盖高速点对多点无线接入系 54Mbps2OFDM5.8GHz 统 是公司年推出的宽带无线 VL BreezeACCESSAlvarion 2003 产品，在实际使用中，该产品的性能和质量得到广大用户特别是国 8 内各大运营商的一致认可和好评。 的主要特点： BreezeACCESSVL 正交频分复用（）

14、接入系统成功克OFDM BreezeACCESS VL 服了伴随着视距（）产品一系列的挑战。通过多种扇区LOS （度）选择，提供不同基站的带宽需求（最大/36060/90/120 ），采用适配式模块化设计，最优化空中速率以确保快速、54Mbps6 连惯、可靠的数据服务。通过提供各种不同等级服务的协议方案和 价格标准，强化包括带宽管理、动态带宽分配、流理优先的服务质 量机制，保证了各种商业活动动作更加流畅。 以向用户提供包括基于的加密、传输和 BreezeACCESS WEP 确认，基于协议的和过滤等多种先进的系统安全 VLAN 802.1Q 方案为特色。采用传送功率自动控制技术，提供多种速度，

15、同时提 供包括远程升级和远程上传、下载配置文件等强大的管理功 SW 能，确保了系统安装和性能的最优化。 以奥维通（）独有的复合频谱解决AlvarionVL BreezeACCESS 方案为依托，为满足客户的不同需求，全方位提供从到 6Mbps 多种传送带宽，必将在商业模式优化，网络增值各方面大 54Mbps 放异彩。 系统主要特点： 工作频段； 5.8GHz 采用正交频分技术（）；OFDM 具备非视距（）传输能力； NLOS 9 室内室外构架确保了前所未有的覆盖范围及可靠性；/ 单扇区数据速率高达；54Mbps 支持点对点点对多点组网方式；/ 点对多点覆盖距离最远为公里，点对点传输超过公里 3

16、0 20 （实际用户）； 动态带宽分配（上行下行带宽分配、不同远端的带宽分配）；/ 与任何标准的以太网交换机及路由器兼容； 完整的诊断程序； LED 内置远程诊断程序； 服务保障机制； QOS 自动发射功率控制； ATPC 支持（）；IEEE802.1QVLAN 远程升级； 二、视频监控系统 如某城市排污系统视频建设，目前每个泵站建设台摄像机探 4 头，全方位、多角度监控排污站内外情况。有效的视频信号，合理 的安排城市排污工作的及时性、准确性，提升城市排污工作管理程 度，满足人民与领导的要求。 城市排污视频监控系统主要由前端视频监控集群和视频监控 中心两大部分组成。 、视频编码服前端监控集群由

17、摄像机（包含云台解码、防护罩） 务器等设备组成。摄像机完成泵站内外情况及其相关设备的运行 10 情况、泵站内人员流动情况等视频信号的采集工作；视频编码服务 器主要负责对摄像机采集的视频信号进行视频编码以便于通过网 络传输设备进行传输。 前端监控集群的工作流程如下：前端摄像机对视频信号进行采 集后，把视频信号传送给视频编码服务器，由视频编码服务器对视 频数据进行视频编码，视频数据经过视频编码后通过运营商提供 专线链路传送到视频监控中心，通过大屏显示。 DLP 视频监控中心由显示大屏、网络交换机、视频管理服务器、 DLP 管理终端、监控系统软件等组成。 显示大屏主要对多路视频数据进行显示；汇聚交换机主要完成 对部分视频数据进行汇聚；视频管理服务器通过视频解码软件对 视频信息进行软件解码和视频录像并把视频信号显示在大 DLP 屏上。 视频监控中心的工作流程如下：核心交换机对多路视频数据进 行汇聚后传输 11