龍?zhí)都訅罕谜究刂葡到y(tǒng)的設計

李明珠（?？诮?jīng)濟學院，海南?？?570000）

龍?zhí)都訅罕谜究刂葡到y(tǒng)的設計

李明珠
（海口經(jīng)濟學院，海南?？?570000）

本文設計的龍?zhí)都訅罕谜究刂葡到y(tǒng)主要包括泵站設備的監(jiān)控及視頻報警監(jiān)控兩部分，使得在原水廠中控室不僅能遠程監(jiān)控加壓泵站的水泵、閥門、水位、壓力等數(shù)據(jù)，還可以通過視頻監(jiān)控到現(xiàn)場的安防狀態(tài)。不但減少了人工成本，并且實現(xiàn)了集中管理。為咸潮時期的調(diào)度供水提供了科學的技術手段，保障供水，緩解供水狀況。

泵站 遠程監(jiān)控 集中管理

中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)毗鄰沿海，經(jīng)常受到咸潮的侵襲，嚴重影響人民的生產(chǎn)生活。本工程是中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)一項應急抗咸工程，屬于民生工程。龍?zhí)都訅罕谜咀湓邶執(zhí)端畮旄浇?，主要由高、低壓配電柜和三臺水泵電機組組成，規(guī)劃規(guī)模為：10萬噸/日。咸潮期通過加壓泵站和DN1200管將龍?zhí)端畮焖嵘侥淆埶畯S抗咸，緩解三鄉(xiāng)鎮(zhèn)咸潮期的供水狀況。本系統(tǒng)主要是實現(xiàn)龍?zhí)侗谜镜倪h程自動控制和視頻報警監(jiān)控。

1　實現(xiàn)的功能目標

實現(xiàn)泵站遠程監(jiān)控，達到無人值守目的。

（1）建設泵站自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)南龍水廠中控室對龍?zhí)侗谜镜倪h程監(jiān)控。

（2）增加龍?zhí)侗梅恳曨l系統(tǒng)，優(yōu)化南龍水廠原有視頻系統(tǒng)，并實現(xiàn)南龍水廠中控室對廠區(qū)內(nèi)部和龍?zhí)侗谜镜谋O(jiān)視。

（3）建設報警系統(tǒng)，實現(xiàn)南龍水廠中控室對龍?zhí)侗谜具h程撤防、布防。

2　方案

2.1網(wǎng)絡設計

在龍?zhí)侗梅亢湍淆埶畯S之間鋪設一條6芯多模光纖，兩芯用來傳輸PLC控制信號，兩芯用來視頻傳輸（即將控制網(wǎng)和視頻網(wǎng)分開傳輸），剩下的兩芯備用。

（1）自控網(wǎng)絡設計。保留南龍水廠原有光纖控制環(huán)網(wǎng)（分別為中控室站、濾池PLC站、加藥加氯PLC站），在龍?zhí)侗梅吭O置一個PLC控制站，將新建的龍?zhí)侗梅縋LC控制站作為一個支點添加到原有控制網(wǎng)中。

（2）視頻網(wǎng)絡設計。南龍水廠廠區(qū)原采用“模擬攝像機+硬盤刻錄機+顯示器”的方式，由于南龍廠區(qū)內(nèi)原有視頻系統(tǒng)比較舊，硬件升級潛力小，而且經(jīng)常受到雷擊損壞，視頻處理效果不太理想。故建議更換舊的視頻處理設備，改為質(zhì)量比較好的?？低暜a(chǎn)品。把原有攝像頭模擬信號接入到新的?？低曈脖P刻錄機中。新建的龍?zhí)侗谜疽曨l系統(tǒng)則采用“模擬攝像機+硬盤刻錄機+交換機+電腦（含視頻管理軟件）”方式，即在龍?zhí)侗梅颗渲媚M攝像機，在本地的硬盤刻錄機存儲并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過交換機傳回到中控室視頻電腦，在中控室遠程操作泵站攝像機。實現(xiàn)了對原水廠和新泵站視頻的統(tǒng)一管理。

總體的系統(tǒng)網(wǎng)絡框圖見如下圖1。

圖1　系統(tǒng)網(wǎng)絡框圖

2.2泵站自動控制設計

2.2.1龍?zhí)禤LC站

該站點負責龍?zhí)侗谜粳F(xiàn)場3臺水泵、5個電動閥門的控制（包含水泵、閥門的單獨控制，及水泵和相應出水閥聯(lián)動控制功能），及檢測高、低壓控制柜的電流、電壓狀況。

（1）PLC選型：選擇西門子300系列PLC，與南龍水廠廠區(qū)PLC同品牌，不僅可以實現(xiàn)與南龍水廠西門子WINCC上位機軟件進行無縫連接，也方便泵站日后的擴展及維護管理。

（2）配置DI：模塊讀取開關量設備狀態(tài)；配置DO模塊傳送設備控制信號；配置AI模塊讀取壓力、開度等模擬信號，并留有20%的I/O富余量。

軟件控制流程為：PLC暖啟動（復位）---＞打開數(shù)據(jù)塊YiBiao. DB---＞電量輸入處理---＞溫度輸入處理---＞其他模擬量輸入處理---＞ABC電動閥控制功能---＞ 1#2#3#泵閥控制功能---＞命令復位及故障處理功能---＞打開數(shù)據(jù)塊YiBiao. D B---＞如此循環(huán)。

2.2.2其他兩個電動閥的控制

利用南龍水廠加藥加氯車間原有PLC的DI/DO富余量，將兩個閥門的開關量接入，無需另外配置CPU。

2.2.3電磁流量計監(jiān)控

在舊的加藥加氯300PLC，配置一個prufibus轉(zhuǎn)modbus模塊，將流量計信號通過modbus方式接入到PLC中。

2.2.4上位機組態(tài)

在南龍水廠原有W I NC C上位機控制系統(tǒng)上添加泵站監(jiān)控畫面。

（1）實時顯示泵站水泵、閥門的開關狀態(tài)，及壓力、電流、電壓、流量、液位、溫度等數(shù)據(jù)。（2）添加報表、及曲線分析功能，完善后臺數(shù)據(jù)處理。（3）有故障報警、高液位報警、超壓報警等提示功能。

2.3視頻報警系統(tǒng)設計

在泵站現(xiàn)場配置5個攝像頭，分別對高、低壓配電房、泵房、門口等重要場所進行監(jiān)控，視頻信號通過本地硬盤錄像機（含硬盤）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳回南龍水廠中控室視頻電腦，然后進行遠程管理。

（1）流暢畫面?zhèn)鬏?；?）近一個月的畫面存儲；（3）具夜視功能；（4）報警與視頻聯(lián)動，當有人闖入時自動彈出相應視頻界面，并報警。中控室人員可實現(xiàn)遠程報警撤防、布防。

3　結(jié)語

該控制系統(tǒng)建成后，不需再安排工作人員現(xiàn)場值守，減少了人力成本；而且通過與原有南龍水廠控制系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)了集中管理，統(tǒng)一調(diào)度。視頻報警系統(tǒng)的使用，實現(xiàn)了安防監(jiān)控，進一步保障安全供水。系統(tǒng)的投入使用，最大限度地緩解了咸潮時期的應急供水，為三鄉(xiāng)鎮(zhèn)及周邊人民提供了優(yōu)質(zhì)水、放心水，具有非常好的社會效益。