力控SCADA软件在大型泵站监控系统中的应用

1.概述

泵站是水利枢纽工程的主要设施，泵站设施为城市防洪排涝和和农村引水排灌起到关键作用。随着我国经济建设的快速发展，对水利设施和水环境提出了更高的要求。城市防汛排涝、城镇水环境、深水井群和排水设施均面临着采用现代信息化技术来进一步提升设施的要求。实现排水、井群、挡潮、排涝、引水等泵站自动化监控和集中调度管理，实时采集各种水情、工情数据是信息化建设的基础。目前，大部分泵站还是采用传统的管理和操作方式，主要有人工完成，而城市排水泵站也需要进一步提升自动化设施水平。

泵站自动化监控系统主要应用于各种水利设施的泵站自动化监控。包括供水泵站、排水泵站、河道防汛排涝泵站、深水井群取水泵站等等。

2.系统结构

泵站自动化系统由计算机监控系统、视频系统、大屏幕电视系统、地理信息系统以及网络通讯系统组成，主要实现对水泵机组、水闸、配电系统、进出水池、直流系统、消防系统、技术供水系统、液压系统及其它泵站运行重要部位与关键对象、参数进行有效监视、监测，并做到必要数据、图像、指令的上传和接收。

图1系统架构图

系统采用Client/Browser/Server/体系结构的分布式计算机网络系统环境，设计开发过程中将采用先进的GIS、数据库、计算机网络、软件工程、信息工程、多媒体、Web技术，使系统平台具有“实用、先进、实时、可靠、开放、规范，界面友好和便于扩展”等突出特点。

系统可分为四个层次，第一层为现场控制层，主要包括现场硬件PLC、仪表等设备；第二层为SCADA监控层，包括中控室SCADA工程师站和操作员站；第三层为数据存储层，主要包括工业历史数据库服务器；第四层是数据应用层，主要包括调度分析平台、web发布服务器、大屏幕展示系统等。

3.系统功能

3.1功能概述

通过SCADA软件实现对泵站庞大的现场数据高性能的数据采集与监视，以实时的水情（以水文总站的水文水质监测系统的数据为主要依据）、雨情（就近的雨量观测站，加载降雨产流模型进行计算）、工情（水闸泵站自动监测系统提供的闸门、水泵、电机、电源信息）为决策的主要依据，同时综合其他系统信息（如排水的信息系统、水资源普查的地理信息系统、内河防汛墙的地理信息系统以及河道纵横断面情况等）并结合最新或预报的气象信息，在专家系统的作用下生成不同操作控制下的模拟运行结果，以确定最佳的防汛和引清调水方案，并以形象直观的WEB方式显示出来；结合GIS地理信息系统并辅以水位、水质、闸位、河道槽蓄容量、流量、引排水量、防汛墙高度、区域积水深度等三维空间参数，充分利用完整的实时数据库和报警事件数据库中数据，基于所存储的历史数据方便的进行分析统计、事故分析和追忆，实现大型泵站设施的智能化运行。

4.系统特点

♦先进性

系统的高度集成：借助力控SCADA软件强大的图形组态功能、系统集成功能，可以将绚烂、逼真的动态实时画面、视频影像、GIS信息高度集成在SCADA系统上显示，形成数据模拟与视频影像、GIS系统无缝集成的监控方式。

强大的报表功能：通过所存储的历史数据可以方便生成各种值班报表、操作报表、报警报表以及日月年报表。

方便的报警输出：支持多媒体语音、视频、文本语音转换、邮件和短信等实时方式的报警通知与输出。

历史追忆（事故追忆）：通过定义事故追忆条件和追忆变量，以及追忆时间的设置，当追忆条件满足的时候产生追忆指示，用户可以通过追忆组件来查看事故的回放。回放的过程支持曲线和表格，并支持打印和存盘等。

♦安全性

在操作上严格权限管理。系统应提供审计跟踪功能，记录所有用户操作过程，对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段；系统应具备事务日志功能。为了保证系统采集、控制的安全可靠性，该方案采用SCADA操作员站双机热备、双网冗余配置。

♦实时性

实时采集现场中的水情、工情、雨情等信息，并将其存在业务数据库中。具有较强的实时性和较高的处理效率，对访问的响应时间要短；采集接口的实时性好，能满足其应用的需要；采集接口的采集周期在5秒到5分钟之间（可根据需要进行设定）；采集接口的实时性不能影响生产过程控制系统的性能。

图3力控数据采集系统

图4力控实时监控画面