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大型水利泵站SCADA系統解決方案

一、系統概述

水利是我國國民經濟的支柱產業,而泵站是水利工程的重要組成部分,它們在解決洪澇災害、干旱缺水、水環境惡化當今三大水資源問題中起著不可替代的作用,承擔著區域性的防洪、除澇、灌溉、調水和供水的重任,在我國國民經濟可持續發展和全面服務于小康社會的建設中,占有非常重要的地位。泵站又是為水提供勢能,解決無自流條件下的排灌、供水和水資源調配問題的水的唯一人工動力來源,是解決洪澇災害、干旱缺水、工農業生產用水和城鄉居民生活用水的重要工程措施,是“生態水利”、“環境水利”、“資源水利”、“現代水利”、“可持續發展水利”的具體體現。

構建泵站集控中心監控系統:

  • 通過SCADA軟件實現對泵站龐大的現場數據高性能的數據采集與監視,并且通過SCADA軟件實現對各個設備的高可靠性的操控。同時將SCADA系統采集到的信息上傳至泵站上一級管理單位,為上層系統實現泵站集中管理和信息化調度提供便利;

  • 將全站泵組、電氣系統、公用油、水、氣系統、閘門控制系統、勵磁系統及直流系統等大型復雜系統實時狀態以模擬動畫、視頻影像、GIS信息高度集成的形式在SCADA畫面上顯示,形成數據模擬與視頻影像、GIS系統無縫集成的監控方式。

  • 充分利用完整的歷史數據庫和報警事件數據庫中數據,基于所存儲的歷史數據方便的進行分析統計、事故分析和追憶。實現大型泵站的信息化管理。

二、方案要點

  • SCADA監控系統對設備操控的實時性、高度正確性與可靠性以及對設備操控的安全性

  • 對現場設備大量數據的高速數據采集,實時數據處理與展示,保證數據的實時性、準確性與完整性

  • 動態模擬圖形與視頻信息、動態趨勢、報表等展示方式的高度集成

  • 保證數據庫穩定的前提下實現對大點數數據的高速歷史存儲

  • 歷史數據存儲應具有高效的存儲壓縮性能

  • 數據檢索應具備快速的響應速度

  • 提供快捷的分析工具使操作人員可以方便地完成數據存儲、查詢、分析、統計計算

  • 應支持多客戶端并發訪問數據而不影響系統性能

三、系統架構

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系統可分為四個層次,第一層為現場控制層,主要包括現場硬件PLC、儀表等設備;第二層為SCADA監控層,包括中控室SCADA工程師站和操作員站;第三層為數據存儲層,主要包括工業歷史數據庫服務器;第四層是數據應用層,主要包括調度分析平臺、web發布服務器、大屏幕展示系統等。

四、系統功能

1、高性能的數據采集與高可靠性的設備操控為泵站的安全穩定運行提供保證

在大型水利泵站SCADA系統中,無論是對實時數據和報警信息采集的準確性還是遠程操作的可靠性都有極高的要求,因為無論是實時數據中斷還是操作命令不能準確下發,都有可能影響整個系統的工作,還有可能造成嚴重的事故,輕者導致設備的損壞,重者會導致人身安全事故。為保證系統采集控制的可靠性,采用SCADA操作員站雙機熱備、雙網冗余配置。

在配置為雙機冗余的SCADA操作員站,數據采集軟件KingIOServer與監控軟件KingSCADA互相獨立運行,工業數據庫和上層管理單位直接從KingIOServer獲取數據,與監控系統不產生干擾。同時KingIOServer具有數據緩存功能,當與工業庫或上層網絡通訊異常時,KingIOServer會緩存歷史數據,當通訊恢復后再將數據上發,保證數據的完整性。

2、系統提供生動逼真的畫面、模擬動畫,與視頻影像和GIS系統相結合,設備操作簡便、報警曲線查詢靈活方便。

a)系統具有強大的圖形開發工具,制作三維立體的展示效果,還原現場環境。

b)支持在線和離線地圖,并可嵌入視頻監控信息。

c)系統實時監測系統異常情況,自動記錄報警和事件數據,通過聲光報警和郵件報警進行提醒。配置為語音播報時,對報警內容、報警對象、當前實時狀態等,采用標準普通話進行播報。

d)實時查看數據變化趨勢,對數據疊加、對比展示。

3、基于工業數據庫的數據分析與應用實現泵站自動化與信息化

系統實現對水利水情信息、全站泵組、電氣系統、公用油、水、氣系統、閘門控制系統、勵磁系統及直流系統設備運轉等信息進行記錄存儲。

通過報表模板或自由式報表自動生成各種值班報表、操作日志、日月年生產報表。

通過對工業數據庫中大量歷史數據的分析統計,結合以往經驗與分析結果總結出泵站運營管理的優化調度方案,提供事故預警機制,防患于未然。為泵站更加可靠、經濟運營提供保障。

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