龍?zhí)都訅罕谜究刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)

李明珠（海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院，海南海口 570000）

龍?zhí)都訅罕谜究刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)

李明珠
（海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院，海南海口 570000）

本文設(shè)計(jì)的龍?zhí)都訅罕谜究刂葡到y(tǒng)主要包括泵站設(shè)備的監(jiān)控及視頻報(bào)警監(jiān)控兩部分，使得在原水廠中控室不僅能遠(yuǎn)程監(jiān)控加壓泵站的水泵、閥門、水位、壓力等數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)視頻監(jiān)控到現(xiàn)場(chǎng)的安防狀態(tài)。不但減少了人工成本，并且實(shí)現(xiàn)了集中管理。為咸潮時(shí)期的調(diào)度供水提供了科學(xué)的技術(shù)手段，保障供水，緩解供水狀況。

泵站 遠(yuǎn)程監(jiān)控 集中管理

中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)毗鄰沿海，經(jīng)常受到咸潮的侵襲，嚴(yán)重影響人民的生產(chǎn)生活。本工程是中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)一項(xiàng)應(yīng)急抗咸工程，屬于民生工程。龍?zhí)都訅罕谜咀湓邶執(zhí)端畮?kù)附近，主要由高、低壓配電柜和三臺(tái)水泵電機(jī)組組成，規(guī)劃規(guī)模為：10萬(wàn)噸/日。咸潮期通過(guò)加壓泵站和DN1200管將龍?zhí)端畮?kù)水提升到南龍水廠抗咸，緩解三鄉(xiāng)鎮(zhèn)咸潮期的供水狀況。本系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)龍?zhí)侗谜镜倪h(yuǎn)程自動(dòng)控制和視頻報(bào)警監(jiān)控。

1　實(shí)現(xiàn)的功能目標(biāo)

實(shí)現(xiàn)泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控，達(dá)到無(wú)人值守目的。

（1）建設(shè)泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)南龍水廠中控室對(duì)龍?zhí)侗谜镜倪h(yuǎn)程監(jiān)控。

（2）增加龍?zhí)侗梅恳曨l系統(tǒng)，優(yōu)化南龍水廠原有視頻系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)南龍水廠中控室對(duì)廠區(qū)內(nèi)部和龍?zhí)侗谜镜谋O(jiān)視。

（3）建設(shè)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)南龍水廠中控室對(duì)龍?zhí)侗谜具h(yuǎn)程撤防、布防。

2　方案

2.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

在龍?zhí)侗梅亢湍淆埶畯S之間鋪設(shè)一條6芯多模光纖，兩芯用來(lái)傳輸PLC控制信號(hào)，兩芯用來(lái)視頻傳輸（即將控制網(wǎng)和視頻網(wǎng)分開(kāi)傳輸），剩下的兩芯備用。

（1）自控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。保留南龍水廠原有光纖控制環(huán)網(wǎng)（分別為中控室站、濾池PLC站、加藥加氯PLC站），在龍?zhí)侗梅吭O(shè)置一個(gè)PLC控制站，將新建的龍?zhí)侗梅縋LC控制站作為一個(gè)支點(diǎn)添加到原有控制網(wǎng)中。

（2）視頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。南龍水廠廠區(qū)原采用“模擬攝像機(jī)+硬盤刻錄機(jī)+顯示器”的方式，由于南龍廠區(qū)內(nèi)原有視頻系統(tǒng)比較舊，硬件升級(jí)潛力小，而且經(jīng)常受到雷擊損壞，視頻處理效果不太理想。故建議更換舊的視頻處理設(shè)備，改為質(zhì)量比較好的海康威視產(chǎn)品。把原有攝像頭模擬信號(hào)接入到新的海康威視硬盤刻錄機(jī)中。新建的龍?zhí)侗谜疽曨l系統(tǒng)則采用“模擬攝像機(jī)+硬盤刻錄機(jī)+交換機(jī)+電腦（含視頻管理軟件）”方式，即在龍?zhí)侗梅颗渲媚M攝像機(jī)，在本地的硬盤刻錄機(jī)存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)交換機(jī)傳回到中控室視頻電腦，在中控室遠(yuǎn)程操作泵站攝像機(jī)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)原水廠和新泵站視頻的統(tǒng)一管理。

總體的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)框圖見(jiàn)如下圖1。

圖1　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)框圖

2.2泵站自動(dòng)控制設(shè)計(jì)

2.2.1龍?zhí)禤LC站

該站點(diǎn)負(fù)責(zé)龍?zhí)侗谜粳F(xiàn)場(chǎng)3臺(tái)水泵、5個(gè)電動(dòng)閥門的控制（包含水泵、閥門的單獨(dú)控制，及水泵和相應(yīng)出水閥聯(lián)動(dòng)控制功能），及檢測(cè)高、低壓控制柜的電流、電壓狀況。

（1）PLC選型：選擇西門子300系列PLC，與南龍水廠廠區(qū)PLC同品牌，不僅可以實(shí)現(xiàn)與南龍水廠西門子WINCC上位機(jī)軟件進(jìn)行無(wú)縫連接，也方便泵站日后的擴(kuò)展及維護(hù)管理。

（2）配置DI：模塊讀取開(kāi)關(guān)量設(shè)備狀態(tài)；配置DO模塊傳送設(shè)備控制信號(hào)；配置AI模塊讀取壓力、開(kāi)度等模擬信號(hào)，并留有20%的I/O富余量。

軟件控制流程為：PLC暖啟動(dòng)（復(fù)位）---＞打開(kāi)數(shù)據(jù)塊YiBiao. DB---＞電量輸入處理---＞溫度輸入處理---＞其他模擬量輸入處理---＞ABC電動(dòng)閥控制功能---＞ 1#2#3#泵閥控制功能---＞命令復(fù)位及故障處理功能---＞打開(kāi)數(shù)據(jù)塊YiBiao. D B---＞如此循環(huán)。

2.2.2其他兩個(gè)電動(dòng)閥的控制

利用南龍水廠加藥加氯車間原有PLC的DI/DO富余量，將兩個(gè)閥門的開(kāi)關(guān)量接入，無(wú)需另外配置CPU。

2.2.3電磁流量計(jì)監(jiān)控

在舊的加藥加氯300PLC，配置一個(gè)prufibus轉(zhuǎn)modbus模塊，將流量計(jì)信號(hào)通過(guò)modbus方式接入到PLC中。

2.2.4上位機(jī)組態(tài)

在南龍水廠原有W I NC C上位機(jī)控制系統(tǒng)上添加泵站監(jiān)控畫面。

（1）實(shí)時(shí)顯示泵站水泵、閥門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，及壓力、電流、電壓、流量、液位、溫度等數(shù)據(jù)。（2）添加報(bào)表、及曲線分析功能，完善后臺(tái)數(shù)據(jù)處理。（3）有故障報(bào)警、高液位報(bào)警、超壓報(bào)警等提示功能。

2.3視頻報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在泵站現(xiàn)場(chǎng)配置5個(gè)攝像頭，分別對(duì)高、低壓配電房、泵房、門口等重要場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)控，視頻信號(hào)通過(guò)本地硬盤錄像機(jī)（含硬盤）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳回南龍水廠中控室視頻電腦，然后進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

（1）流暢畫面?zhèn)鬏敚唬?）近一個(gè)月的畫面存儲(chǔ)；（3）具夜視功能；（4）報(bào)警與視頻聯(lián)動(dòng)，當(dāng)有人闖入時(shí)自動(dòng)彈出相應(yīng)視頻界面，并報(bào)警。中控室人員可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警撤防、布防。

3　結(jié)語(yǔ)

該控制系統(tǒng)建成后，不需再安排工作人員現(xiàn)場(chǎng)值守，減少了人力成本；而且通過(guò)與原有南龍水廠控制系統(tǒng)的整合，實(shí)現(xiàn)了集中管理，統(tǒng)一調(diào)度。視頻報(bào)警系統(tǒng)的使用，實(shí)現(xiàn)了安防監(jiān)控，進(jìn)一步保障安全供水。系統(tǒng)的投入使用，最大限度地緩解了咸潮時(shí)期的應(yīng)急供水，為三鄉(xiāng)鎮(zhèn)及周邊人民提供了優(yōu)質(zhì)水、放心水，具有非常好的社會(huì)效益。