一、自来水厂的情形简介
城市供水调度监控系统的要紧目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据搜集和监控。该系统由监控中心和各个水源监测点组成，各个水源监测点的数据搜集终端可监视和搜集水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等各类数据，供操纵中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证供水质量，知足日趋增产的用水量的需求。
城市供水调度监控系统能够对远程现场的运行设备进行监视和操纵，以实现管道压力、水流量的数据传送及阀门开关的自动操纵，降低了故障率和提高了对系统的反映时刻。便于及时迅速的了解及操纵远端管道及阀门，低故障率和检修的时刻，减少停水次数。各水源监测点的数据搜集终端可自动搜集管道压力、水流量的实时数据与开关状态等数据，信息传输到自来水公司的监控中心，监控中心通过对传输回的数据进行分析，可找到出故障的地址，从而当一个远端显现故障时，能在最短的时刻内解决问题，恢复供水，提高了整体的效劳水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。
二、可编程操纵器在水厂的利用
可编程操纵器(PLC)最初是用来代继电器操纵线路完成逻辑功能。最近几年来，由于世界电子技术突飞猛进的进展，专门是微处置器和数字技术的进展已使可编程操纵器的性能和功能有专门大的提高。先进的可编程操纵器不但能完成复杂的逻辑操纵功能，而且也能完成对模拟量的处置，对进程变量可进行PID闭环操纵。编程软件、 通信及人机接口的功能也愈来愈完善，编程软件和用于人机接口的图形化软件都运行在标准的运算机平台上。正因为可编程操纵器具有利用灵活、本钱低、先进的网络和靠得住性高等特点，因此目前多数自来水公司都将可编程操纵器作为数据搜集终端来利用，通过丰硕的网络资源将现场的情形送给中央操纵室，因此它克服了传统操纵方式的缺点，提高了供水质量，降低了供水本钱。
三、自来水厂操纵系统的描述
3、1该操纵系统硬件结构及操纵原理
全厂操纵系统设两级组成集散操纵系统，一级是厂中央操纵室(上位治理)，二级是区域操纵工作站(现场操纵站)。整个系统由一个中央操纵室、五个现场操纵站组成，中央操纵室与现场操纵站之间通过网络进行通信，组成一个PLC 操纵网络。系统借助于浙江浙大中自集成操纵股分壮大的人机接口软件Sunytech和SunyIEC编程软件，使其取得最正确的操纵性能。在中央操纵室，通过屏幕汉化的动态画面，可观看全厂的生产进程，并对全厂生产进程进行调度，指挥分站操作运行，打印全厂生产报表，绘制曲线，达到综合治理的目的。
3．2中央操纵室软件的实现
中央操纵室提供了三种制水操纵方式：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操纵和人工干与，能对各
现场操纵站PLC的参数进行设定与修改，或直接对任何一个现场操纵站进行编程或修改程序等。 ㈡、能够依照公司总调度室的一级调度指令，自动形成良好的二级调度指令，操纵送水泵的开/停等。
㈢、对源水泵房和送水泵房等关键部位成立了远程操纵，能够方便地对源水泵房、送水泵房、加矾加氯间、反映沉淀池及全厂范围进行监视。 ㈣、成立了水厂治理信息系统：
△提供制水数据的查询，能形象、实时、动态地显示各生产进程中的要紧技术参数，显示所有设备的运行状态，用趋势图显示某些重要参数的转变情形等。
△数据库治理功能：成立了生产数据库，存贮生产原始数据；成立了事故数据库，记录各类错误和事故等。
△数据处置功能：利用在线数据和数据库中的数据计算要紧生产指标，进行统计分析。 △报表输出/打印功能：打印公司、水厂所需要的各类报表。
㈤、具有报警功能，当某一参数异样或设备故障时，能提供多种报警方式。
㈥、系统的数据图像传输准确，执行机构操纵正常，运行状况良好。 ㈦、整个系统平安靠得住。
中控室是全厂的操纵治理中心，一方面通过网络搜集全厂各设备的运行状态及仪表检测信号，另一方面对全厂各设备进行操纵。
中控室上位机软件要紧功能包括： 1、在上位机对全厂任何一台设备进行操纵(加氯、加矾部份自成系统，只对其搜集必要的数据)，能对区域PLC的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的转变情形。
3、报警功能：某一参数异样或设备故障，给作声光报警，显示相应的提示信息和画面，并记录在报警数据库中。
4、数据治理功能：成立生产数据库，存储生产原始数据供统计分析用。 5、数据处置功能：利用在线数据和数据库中的数据计算要紧生产指标。
6、报表输出／打印功能：能打印出日、月、年、故障、运行计录的中文报表。
3、3现场操纵站的软件实现
现场操纵站的软件用来完成生产工艺的全数任务，该软件组态和开发的好坏直接关系到自动化工程的成败问题。该软件包括顺序逻辑操纵、模拟量搜集和PID调剂操纵。采纳巨腾公司的ISGRAF工具包开发梯形图操纵软件。它要紧能完成以下功能：
1、顺序逻辑操纵：包括取水泵站、送水泵站机组及各阀门等设备之间的连动操纵等。
2、模拟量搜集：包括高配间及高压电机的电流、电压、功率、电气宇的搜集，和浊度、余氯、水流量、压力、PH值、温度等信号的搜集。所有这些量通过转换，并在屏幕上的数据域中加以显示或打印报表，从而取消原始的手工抄表计录。
3、PID调剂操纵：加矾及加氯部份的PID调剂操纵。软件设计的要紧任务是对V型滤池出水调剂阀的自动操纵。这也是全厂操纵软件设计的核心部份。出水调剂阀作为操纵装置，它受滤池水位的操纵，水位通过水位传感器送出的信号至PLC， 那个信号与表示水位维持恒定的参考水位相较较，在判定出水位不稳固方向后(上升或下降)，信号水位与参考水位的误差超过原设计系统的临界值约±2cm时， 即启动操纵单元—出水调剂阀，同时出水调剂阀输出一个与阀门开启度成正比的4～20mA的反馈信号，通过PLC内的PID指令自动调剂滤池水位以达到恒水位。当事前定好的反冲洗时刻到或堵塞显示器超过设定堵塞值时，便输出反冲洗信号，反冲洗进程包括气冲及气水同时反冲进程，PLC依照工艺流程要求按必然顺序进行一系列阀门及水泵、风机的开启及停止动作。当冲洗进程终止，滤池从头恢复安静，又一个过滤的循环开始。
3．4自来水操纵的流程
进水池中的水通过初步沉淀进入加药池。加药系统依照水质、水量配比化学药物，对水进行化学处置。加药系统充分运用了Sunytech软件壮大的配方治理能力，依照需要确信加氯、加明矾的药量及比率。
加药后的水进入沉淀池，通过完全沉淀后进入过滤池，靠水的重力穿过过滤层除去水中浮游生物。Sunytech上位系统将按时或手动按钮别离启动各个刮泥机出去沉淀池中的泥浆，并按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的监控。Sunytech上位系统能够直接读取流量计的数据，并能够通过现场执行器操纵各泵组的启停。
梯形泵站监控系统是对整个水厂净水处置的整体监控。在那个系统里能够监测到净水处置的整体进程，包括各个抽水机、搅拌机运行情形及各水池的水位情形。
3、5防雷设计
防雷系统的接地址式可分为独立接地和统一接地。统一接地将所有的数字地、模拟地、防雷地等都最后一点接至等电位连接排上。独立接地那么将各自的数字地和模拟地等接至逻辑与防雷地上，而且彼此分开。
简述统一接地系统的防雷设计方式，防雷系统原理图如下：
ASIGNALPLCDCSCOMPUTERBPOWERA1B1CGROUND依照防雷示用意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，从而加倍平安的爱惜了设备，避免了反向击穿的可能性。
因此避雷器的作用确实是在最短时装时刻（纳秒级）释放电路上因雷击而产生的大量脉冲能量短路泄放大地，两头电压迅速降低到平安级，降低设备各接口间的电位差，从而爱惜电路上用户的设备。过电压消失后，迅速自动恢复为原先的高阻抗状态。
整个自来水厂需要进行避雷爱惜的电缆包括运算机和PLC通信电缆；PLC柜电源，室外仪表等。具体方案如下： 1.电源爱惜器
厂区操纵室、现场PLC柜、进行线端设计安装避雷器，配置电源爱惜器。 2．网络通信爱惜器
PC机、PLC之间一起组成通信网，依照防雷原理，在进出不同建筑物的通信电缆两头安装防雷装置、针对PLC可编程操纵器通信网，设计采纳双绞线信息线路爱惜器来进行爱惜。
3．所有避雷器的接地电阻必需小于1Ω，安装完毕后进行测试，以确保起到防雷作用。 4．每一年雷雨季节前进行检查，假设有损坏请及时调换，每种产品建议有能备货，以避免因某避雷器损坏而破坏整个防雷系统。
四、自来水厂的生产调度治理系统（推荐利用）
该系统与生产治理、水厂PLC等实现了进程集成，是供水企业的一个关键性系统。 4、1该系统要紧组成如下：
△数据搜集与监控：能实时搜集水厂PLC和管网SCADA系统的有关信息、并从屏幕上加以监视。
△时段供水预测：关于以后一天时刻内，任意时段的供水量作出预测，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的实时调度方案（即公司的一级调度），对各水厂分派供水量，实时地向各水厂下达调度指令。必要时，调度员能够依照自己的体会和某些特殊要求进行调整。
△日调度统计：对PLC的实时数据和SCADA实时数据进行统计，打印出各类报表。 4、2本系统要紧功能如下：
△有多种数据监测方法，既能以表格的方式显示实时数据，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能够依照用户需要进行调整。
△能够对实时短时间（分钟级）用水量进行预测，并将预测值与实际值图示比较，从屏幕上显示预测值与实际的转变趋势。
△能够对供水量进行全市优化/经济分派，并自动发出经优化的供水量指令。 △提供调度员随时发出特调指令。 △能够印出30多种统计报表。 △有系统配置和参数设置功能。
△有系统注册、保护、日记等功能。
△用户界面友好，采纳通用的菜单、按钮、图形操作界面，直观方便简单。 4、3营销治理系统
实现营销治理现代化，治理好水表环境，提高水表抄收效劳质量，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的重要途径。
①本系统的要紧特点：
△对营销部份实施全面的运算机治理，优化了组织机构，减轻了员工劳动强度，提高了工作效率。
△采纳多种抄表手腕。（IC卡水表、抄表机、远程抄表）。
△成立了散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的营销治理系统版本，包括单机版，网络版。
△是供水企业信息化建设整体解决方案的一部份，解决了与其他分（子）系统的集成优化。 △成立了客户治理系统，以客户为中心，提供多种为客户效劳的手腕。 ②本系统的要紧功能：
△用户治理：包括用户档案治理和日常治理两部份。实现用户的立户、过户、改户、销户的治理和用户的查询、投诉、业务受理，水费的催收、信息发布等。
△水表治理：包括水表信息治理和换表治理及校表、修表、移表治理等。实现用户水表信息和水表库存状况、运行情形治理。制定打算，实现换表、校表、修表、移表、装表、拆表治理，确保公司计费的公平，公正。
△抄表治理：包括区域划分与调整多种抄收手腕的治理。实现区域的自动划分和调整，同时使抄表人员自动分派和调整。制定抄表打算治理，抄表数据录入，依照水费预测和水表的情形进行有效性检查治理，减少人为的过失。通过利用多种抄收手腕，实现抄表的公平、公正。
△收费治理：包括收费治理和催收治理。进行收费预测，制定收费打算，实现多种收费方式，及时对欠费用户进行催费。通过DDN或PSTN与多家银行进行联网，实现用户水费的代收代扣，加速水费回收，实现收费的公平、公正。
△质检治理：包括制定质检打算，对证检数据、质量检查、质检通知、消防、补加水量进行治理，实现抄表的质量，抄表人员，质检人员考核。
△系统治理：包括职员、部门、权限的分派、操作日记等大体信息。通过日记治理来记录、统计、分析各部门及员工对营销系统的操作和利用情形。
△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，和调整减免治理。
△触摸屏查询子系统：为用户提供历史各时期的用水情形、交费、欠费信息和当前水价信息等，清楚办理相关业务的流程和手续，让用户更了解自来水公司的历史，现状，企业机构，规章制度等。
△语音子系统：包括用户查询，催缴治理，用户投诉。实现用水量、水费、水价、申请安装水表等信息的查询。依照用户欠费情形自动拔打用户进行催缴。依照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、水价等信息的查询、网上缴纳水费。在网上发布如停水通知、效劳项目，在网上受理用户投诉，反映意见等。 ③本系统要紧性能如下：
△平安性好，靠得住性高：包括信息平安性和系统平安性。通过对用户帐号和授权治理。成立防火墙避免非法侵入，通过数据加密、数字签名、访问操纵等确保系统的平安靠得住性。 △数据共享，确保与其它分系统信息的有效集成。 △有效性强，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
利用先进的可编程操纵器实现自动操纵，能够减少投药的本钱和其它的本钱。同时提高了自来水公司的科技含量，推动了企业的进展，提高了公司的竞争力，促使员工对职位职责的新要求，增强了员工“竞争上岗”和“科技兴司”意识，增进了员工综合素养的提高。最后
能确保优质、足量、平安供水，更好地为用户提供优质效劳。
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