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SCADA遠程井群控制系統(tǒng)

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SCADA遠程井群控制系統(tǒng)產(chǎn)品詳細介紹SCADA遠程井群控制系統(tǒng)概述：　　本工程為無線數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的SCADA系統(tǒng)，包括一個調(diào)度監(jiān)控中心和水源地52個泵站RTU終端

詳細介紹

SCADA遠程井群控制系統(tǒng)

產(chǎn)品詳細介紹

SCADA遠程井群控制系統(tǒng)

概述：

　　本工程為無線數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控的SCADA系統(tǒng)，包括一個調(diào)度監(jiān)控中心和水源地52個泵站RTU終端。調(diào)度監(jiān)控中心對每個RTU終端的電流、電壓、有功功率、泵的狀態(tài)、泵的啟停故障以及外來人闖入報警等信號進行遠程自動監(jiān)控，并以生動友好的人機界面展現(xiàn)給操作人員。在系統(tǒng)設(shè)計工程中，我們采用了現(xiàn)場手動控制、現(xiàn)場自動控制及無線遠程控制三種控制方式，從而保證系統(tǒng)安全可靠運行。同時系統(tǒng)具有很強的擴張性。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能：

根據(jù)用戶要求、現(xiàn)場條件并考慮到今后的擴展，本系統(tǒng)由兩級設(shè)備構(gòu)成SCADA系統(tǒng)。
調(diào)度監(jiān)控中心由兩臺工控機和一臺調(diào)度機組成，兩臺工控機互為冗余，并配置打印機等設(shè)備。調(diào)度監(jiān)控中心的計算機運行于Windows 2000操作系統(tǒng)平臺上，配置組態(tài)王工業(yè)控制組態(tài)軟件、Office 2000辦公軟件。調(diào)度機接受遠程RTU的信號，并通過工控機實現(xiàn)對井群泵站的工況參數(shù)進行顯示、報警并發(fā)布控制命令，進行報表統(tǒng)計以及數(shù)據(jù)存儲、打印等。
泵站RTU終端設(shè)在各水源井處。由電機啟動柜、ＲＴＵ部分以及各種傳感器組成。通過現(xiàn)場EP105 RTU采集水源井的電壓、電流、有功功率、液位、流量事故報警等信號，并通過內(nèi)置電臺與調(diào)度機進行數(shù)據(jù)交換，執(zhí)行調(diào)度監(jiān)控中心命令。
　　

系統(tǒng)組成拓撲圖：

系統(tǒng)的主要功能：

1、遙測功能可以遙測各水源井設(shè)備運行參數(shù)，如電流、電壓、有功功率等。
2、遙信功能遙信各水源井設(shè)備的啟停狀態(tài)、故障狀態(tài)、防盜報警的狀態(tài)等，并通過畫面、語音等方式顯示其控制結(jié)果。
3、遙控功能調(diào)度監(jiān)控中心可以通過監(jiān)控計算機機和調(diào)度機通過無線電臺以無線方式控制水源電泵的啟停，并通過畫面、語音等方式顯示其控制后的狀態(tài)。
4、圖形畫面功能國內(nèi)的組態(tài)王軟件可以在工控機上以形象的狀態(tài)圖、棒圖、控制參數(shù)的曲線圖、趨勢圖等。給操作人員友好的人機畫面。如圖所示：

5、報表功能
可以調(diào)用標準的Windows軟件如Excel等,對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計報表，并可以實時打印各種日志報表，日、月、年等歷史統(tǒng)計報表?？梢噪S時調(diào)用查看歷史數(shù)據(jù)，做出數(shù)學模型，了解整個系統(tǒng)的工況

6、保護報警功能
　　系統(tǒng)具有完善的保護功能，如可對各水源地電泵的過載、過流、欠壓、過壓、短路等電機故障進行保護報警，另可對外人侵入RTU終端等事故進行聲光報警，并在工控機上以聲音，圖像進行顯示告知操作人員，以做緊急處理，避免事故擴大。系統(tǒng)對報警進行記錄，以備事故調(diào)查分析。

系統(tǒng)特點及關(guān)鍵問題的解決：

系統(tǒng)主要有以下特點：
1、安全、可靠、穩(wěn)定安全可靠穩(wěn)定是自動控制系統(tǒng)設(shè)計的首要原則。我們在設(shè)計中采用了雙機熱備、身份鑒別、級別等技術(shù)，增強了系統(tǒng)的安全性和可靠性，我們選用的監(jiān)控機和調(diào)度機以及RTU等選用進口產(chǎn)品，均可以長時間運行，且平均時間（MTBF）達到幾萬小時以上。在各個RTU終端均安裝紅外線防盜報警系統(tǒng)，如有人員侵入即使發(fā)出報警信號，調(diào)度監(jiān)控中心發(fā)出聲光報警，保證各終端不被破壞。整個系統(tǒng)的設(shè)計生產(chǎn)過程嚴格按照ISO9001質(zhì)量認證體系進行集成。
2、技術(shù)性整個SCADA系統(tǒng)的設(shè)計代表了當前國際的潮流和發(fā)展方向，是目前國內(nèi)外的工控系統(tǒng)，且本系統(tǒng)在新疆地區(qū)的供水行業(yè)應(yīng)用廣泛，取得很好的效果。此次開發(fā)的SCADA系統(tǒng)性表現(xiàn)在以下方面： a、通過RTU無限傳輸方式，具有通訊能力強抗干擾強的特點，各個RTU可以相互中繼，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
b、供電范圍大，可以是直流供電、交流供電、太陽能供電以及蓄電池供電等多種方式。
c、RUT支持多種通信協(xié)議，同時具有無線和有線通信功能。
d、系統(tǒng)應(yīng)用軟件，具有很強的組態(tài)功能。
3、經(jīng)濟性在考慮系統(tǒng)性的同時，充分考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟性，選用性價比高的元器件，使系統(tǒng)處在較高的技術(shù)水平上，系統(tǒng)投入運行后，可節(jié)省大量人力物力，在近期內(nèi)顯示其強大的功能，收回成本。
4、操作靈活簡單操作人員在經(jīng)過技術(shù)培訓后，可輕松掌握系統(tǒng)操作（如下圖），通過工控機和調(diào)度機對各RTU終端進行遙控，只要輕點鼠標，即可控制、調(diào)度水源井，還可以了解各水源井的工況、歷史數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)提供自動檢測、自動故障診斷功能，為客戶維護檢修提供方便。

5、可擴展性
考慮到系統(tǒng)以后的擴展，在硬件軟件的選取上均留有擴展的余地，可以增添RTU及其他功能。選用國內(nèi)的組態(tài)軟件組態(tài)王，該軟件組態(tài)靈活，具有可擴充性，既能滿足目前系統(tǒng)的控制規(guī)模，也能在系統(tǒng)擴大規(guī)模后增加控制規(guī)模。該軟件支持絕大部分智能器件，多種通信協(xié)議，根據(jù)客戶需要添加新的硬件，增加新的功能。

設(shè)計過程中主要解決的問題：

1、系統(tǒng)抗干擾措施抗干擾問題是每個自動控制系統(tǒng)必須解決的問題，在本系統(tǒng)中我們采用了以下措施：
a、RTU模擬數(shù)據(jù)的采集用屏蔽雙絞線傳送，且一段接地。
b、選用的RTU無線電臺具有相互中繼的功能，增強抗干擾能力。
c、通訊電纜和動力電纜分開布線，通訊電纜要穿鐵管。
d、各終端RTU采用定向天線，減少各電臺的相互影響。
e、在軟件上使用抗干擾技術(shù)，使用看門狗，保護子程序等技術(shù)。
f、通信協(xié)議中使用雙方確認方式。
2、系統(tǒng)接地措施接地系統(tǒng)分為信號接地和防雷接地，前者要求接地電阻在1Ω以下，后者要求接地電阻在4Ω以下。
接地體埋設(shè)方式因土質(zhì)不同而不同。對于較好的土質(zhì)可將直徑2.5公分以上的數(shù)根鍍鋅鐵管垂直打和地下2.3米，用盡可能粗的實心導(dǎo)線將他們連接并引出地面作為地線。該引線在地面上的彎曲率半徑要大于20公分，引線表面要進行防腐處理，簡易的辦法是澆灌瀝青。對較差的地質(zhì)可用破土埋設(shè)的方式?？由?米，面積1平方米左右，底層放入鍍鋅鐵板或銅板并用粗實心導(dǎo)線或帶線引出地面，再分層填入工業(yè)用木炭數(shù)層再將土回填并夯實即可。
3、防雷措施水行業(yè)的很多設(shè)備是安置在戶外。而電子設(shè)備在自動供水系統(tǒng)中已被廣泛應(yīng)用。這些高精密的電子設(shè)備富含大量的CMOS半導(dǎo)體集成模塊，耐過電壓電流能力極低，無法保證在特定的空間里遭受雷擊時仍能安全運行。必須提供一套完整而易于操作的防雷設(shè)計和運行解決方案，從而達到使系統(tǒng)安全運行的效果。
　　電子設(shè)備雷電過電壓及電磁干擾防護，是保護控制線路、設(shè)備及人身安全的重要技術(shù)手段，是確?？刂凭€路、設(shè)備運行的技術(shù)環(huán)節(jié)，是自動化建設(shè)及運行管理工作的重要組成部分。
　　設(shè)計依據(jù)是IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》、GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》、VDE0675《過電壓保護器》、GA173-1998《計算機信息系統(tǒng)防雷保安器》及GB-50174-93《計算機房防雷設(shè)計規(guī)范》、GB2887-89《計算機場地技術(shù)條件》等。
　　系統(tǒng)調(diào)度監(jiān)控中心直擊雷防護措施嚴格依據(jù)GB50057-94第二類建筑物設(shè)計標準，其避雷針、引下線地網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)符合規(guī)定要求。
4、保證數(shù)據(jù)的實時性措施
我們采用超短波230MHZ無線RTU完成數(shù)據(jù)傳輸，具備有線方式的遠距離傳輸能力，但數(shù)據(jù)傳輸帶寬和速率都是無法與有線方式相比的。如何避免大數(shù)據(jù)量采集在無線通道中的擁擠呢？傳統(tǒng)的電臺傳輸方式是采用輪巡方式，即中心調(diào)度機按順序與下面小站分別通信，即下面小站以排隊方式與中心調(diào)度機通信。這樣雖然解決了信道擁擠問題，但卻無法保證計算機數(shù)據(jù)采集的實時性。而ELPRO的EP105則采用按數(shù)據(jù)彎化和定時兩種方式和主站通信。即只要個數(shù)據(jù)發(fā)生量變化大于等于設(shè)定值時，數(shù)據(jù)就發(fā)送更新或只要設(shè)定間隔時間一到就發(fā)送，否則計算機數(shù)據(jù)保持，也就是說它是自報式和訪問式相結(jié)合，從而大大的減少無線網(wǎng)絡(luò)的負擔，避免數(shù)據(jù)擁擠丟失，而且能保證計算機數(shù)據(jù)采集的實時性，它是輪巡工作方式的優(yōu)勢。
5、異地遠程管理及監(jiān)控措施
隨著工業(yè)自動化和計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，如今的廣大用戶已不再滿足只能在中心控制室才能監(jiān)控生產(chǎn)狀況，上級主管部門如何了解現(xiàn)場生產(chǎn)，相關(guān)出差，異地如何掌握生產(chǎn)情況。我公司與用戶通過多次交流，認為本系統(tǒng)應(yīng)具備遠程管理及控制功能，因此我公司所設(shè)計的上位監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)留有INTERNET網(wǎng)絡(luò)接口，上位軟件本身也具備Web功能，從而使我們的監(jiān)控已不在受地域的約束。無論在何地，只要讓我們的計算機聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，輸入密碼，就可以通過IE流覽器觀看現(xiàn)場的生產(chǎn)情況，從而完成真正意義的遙控管理。

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