系統完善 高效可靠
泵站智能管理平臺
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隨著我國工業經濟的高速發展,市政污水泵站數量日益增多,地域日益分散,使得相關的管理維護工作量大幅增加。
污水泵站的日常維護工作一般采用人工巡視檢查的辦法,工作量大、效率低、反應慢,這種管理方式越來越不適應城市發展的要求。
國內也有部分較為先進的污水排放管理系統采用了無線數據傳輸技術,用于實時傳送污水泵站的檢測數據,但其管理和維護仍需采用人工巡視的方法。采用無線方式實現泵站實時監控,技術較為復雜、可靠性差、代價較高。因此,如何把現代信息技術運用到污水管理體系中,實現城市污水排放體系的自動化管理、提高管理質量和管理效率,具有現實的意義。
污水泵站作為城市建設中的重要設施,具有數量多、分布廣的特點,基于"三網合一"及VPN技術的廣域監控網絡,實現對大量分散在廣闊地域的各單體污水泵站進行分散控制、集中管理的 "三位一體"的創新管理模式,實現了泵站的無人值守、綜合監控、信息處理、現場生產調度指揮等功能,實現了城市污水排放體系的自動化管理,并顯著降低能耗、提高管理質量和管理效率,具有現實的意義。
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排污系統自動化信息管理體系實際包含中央控制管理系統、各污水泵站監控系統、視頻監控系統以及網絡通訊系統等五大部分。其中中央控制管理系統可構成控制中心,控制中心是整個管理體系的核心,是區域內各污水泵通過控制中心可以全面掌握區域內各污水泵站的實時運行狀態,并根據預設規則自動實施對泵站的遙控操作,也可以在特殊情況下實施泵站現場的人工干預。通過現場自動監控圖象的實時傳遞,控制中心可以遠距離觀察現場實況,實現現場的無人值守管理。
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對于控制中心,一般有以下的要求:
1、實時觀察區域內各污水泵站的運行狀態
2、及時控制區域內各污水泵站的可控設備
3、區域內各污水泵站歷史運行信息的記錄
4、各種報表、記錄的生成和輸出
5、多種報警信號的處理與記錄
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污水泵站監控系統是泵站現場控制執行機構和控制中心集中管理的信息源,一般實現以下功能:
1、泵站的總體供電狀況檢測與故障告警
2、水泵的電氣運行數據檢測及故障告警
3、污水泵的遙控、手控啟停功能
4、清污隔柵的工作狀態檢測、控制和故障告警
5、啟閉機的工作狀態檢測、控制和故障告警
6、液位、污水流量的檢測
7、無人值守
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? ? ? ?排污系統自動化信息管理體系的正常運行依賴于泵站監控系統與監控中心之間的有效信息交換,信息的傳遞不僅包括一般的實時數據傳遞和控制信號的傳遞,還包括了遠程實時監控視頻圖象信息的傳遞,如何利用現代通信技術的發展,實現可靠、穩定的信息交換是系統建設的關鍵之一。
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? ? ? 排污系統自動化信息管理體系的核心在于信息的遠傳與控制,現代網絡技術的發展為信息遠距離交流提供了技術基礎??紤]到污水泵站分布面廣、距離遠,采用人工布線構建專用的局域網具有代價高、工期長、網絡利用率低的缺點。租用電信光纖線路構建虛擬專用廣域網的方案,可避免專用網絡的缺點,具有經濟性好、建設周期短的優點。
系統分為三個層次結構:現場控制設備、單體泵站監控系統、中央監控管理系統,一體化泵站調度系統拓撲圖如下:
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? ? ? 各單體泵站監控系統核心采用PLC控制器,泵站內的各項數據采集和控制均由PLC來協調完成,PLC系統的網絡服務功能模塊通過VPN光纖網絡與控制中心的管理服務器形成信息交換鏈路,完成控制中心與泵站現場的數據交換和控制信息傳遞。泵站內視頻監控設備的模擬信號經過視頻服務器轉換為數字視頻信號,由視頻服務器通過VPN光纖網絡上傳至監控中心的視頻服務器,同時監控設備的調整控制信號通過同樣的鏈路,由控制中心傳送至現場。
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? ? ? ?以上排污泵站信息化系統管理體系建設方案已在大多市城區污水泵站改造項目具體實施,改造完成后的排污系統實現了近60座排水泵站區域網絡控制功能,在控制中心不僅可以監視遠程泵站現場情況和各種運行數據,同時可以實現遠程遙控功能,使泵站實現無人值守自動化管理,大大提高了管理的質量和效率。
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? ? 系統組成
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? ? ? 污水泵站骨干網絡通訊系統為光纖有線傳輸網絡。自動化管理系統由中央監控系統、各污水泵站控制系統、光纖網絡通訊系統和CCTV圖象監控系統、現場檢測儀表系統及泵機、電動閥門等組成。
系統主要硬件配置包括:
1)管理服務器: 2)視頻服務器: 3)監控計算機: 4)泵站PLC系統: 5)泵站視頻服務器:采用VAJET嵌入式網絡視頻服務器。
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現場無人值守泵站控制
? ? ? 處于最底層的就是分布于市內各地區的無人值守污水泵站,在正常情況下,污水泵站現場控制系統直接通過PLC控制器編程實現自動控制;
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管理功能
? ? ? 為了加強控制中心的管理功能,本系統還開發了采用分布式客戶機/服務器結構的大型數據庫管理系統,以實現穩定和可靠的數據庫管理和強大的數據服務功能??捎行У貙崿F泵站監控與管理系統信息的數據共享,運行數據、狀態信息和管理數據的實時處理,滿足整個系統的工程組織管理、生產管理和技術管理的要求。
在客戶端可實現用戶的登錄管理、分級管理。完成數據的存儲、查詢、瀏覽、分析統計、數據發布和報表打印等功能。數據庫需求分析和設計采用正規化分析原則,可確保數據的完整性和可靠性。
? ? ? 為了更方便地從外界獲得信息,還通過交換機連入外網的專線,為了防止外部入侵,本系統在控制中心的和外部互聯網之間設立了防火墻。
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? ? ? 本排污系統自控系統目標是建成"無人值守"的監控系統,特點是覆蓋面大,并且從遠端至監控中心有多路圖像信號需要傳輸和控制。通過光纖網絡實現圖像及相關控制信號的遠程傳輸,真正做到語音、數據、圖像的"三網合一"。
通過光纖組成VPN城域網絡,實現對眾多分散在廣闊地域的單體各污水泵站進行分散控制、集中管理的 "三位一體"的創新管理模式。充分體現了"集中管理、分散控制、多層分級"的現代化控制和管理理念,以利于最大化地提高效益、節約成本,適應排水管理企業化、市場化運作的需要。
????為了實現對泵站的無人值守、綜合監控、現場生產調度指揮及對災害和突發事件的應急處理,確保監控場所內設備的可靠運行及人員的安全,系統采用視頻監控方式。這樣就方便了泵站的日常管理,增強了泵站的安全性和防范能力,使管理人員準確及時地掌握各處泵站設備的實時動態信息。