計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)的主要功能是 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制,因此也經(jīng)常被稱為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)SCAA。除此之外,這個(gè)系統(tǒng)在不同的應(yīng)用場所和時(shí)代被賦予了許多別名:
“遠(yuǎn)程系統(tǒng)”一一因?yàn)樗?對廣闊地區(qū)的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視和控制的系統(tǒng)。
“三遙系統(tǒng)”一一因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控的三遙功能。
“四遙系統(tǒng)”一一在三遙的基礎(chǔ)上在遙調(diào)功能。
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)由 站MCC和若干個(gè)遠(yuǎn)程站RTU構(gòu)成。MCC與各個(gè)RTU之間,通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信鏈路進(jìn)行信息交換。
(1) 站MCC
站MCC是 整個(gè)系統(tǒng)的管理指揮部。它由 站計(jì)算機(jī)、通信處理器和外圍設(shè)備組成。
站計(jì)算機(jī)是 該系統(tǒng)的核心。它的功能是 完成實(shí)時(shí)采集各遠(yuǎn)程站信息數(shù)據(jù),對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析處理,并以圖文并茂的方式動(dòng)態(tài)地顯 示供水系統(tǒng)運(yùn)行工況、趨勢線和各類警報(bào)信息,并完成發(fā)布和處理各種 設(shè)備調(diào)控命令,輸出打印報(bào)表等工作。
通信處理器的作用是 系統(tǒng)的各單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。通信方式有有線通信和無線通信兩種 。
外圍設(shè)備包括打印機(jī)、不間斷電源UPS等輔助設(shè)備。
(2)遠(yuǎn)程站RTU
遠(yuǎn)程站RTU是 系統(tǒng)底層智能設(shè)備,它們 位于各個(gè)現(xiàn)場工作點(diǎn),實(shí)時(shí)采集泵站或管網(wǎng)的儀表、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù),傳送到 站,并根據(jù) 站的指令完成對有關(guān)設(shè)備的控制。
遠(yuǎn)程站的構(gòu)成是 根據(jù)現(xiàn)場管理設(shè)備的輸入、輸出信號進(jìn)行配置的。它包括電源、數(shù)據(jù)處理器、I/O借口、一次儀表及變送器、設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、通信設(shè)備等。供水行業(yè)的遠(yuǎn)程站有水廠遠(yuǎn)程站、泵站遠(yuǎn)程站和管網(wǎng)遠(yuǎn)程站三種 。
?、偎畯S遠(yuǎn)程站。其功能是 采集水廠工藝表、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù),并傳送至 站。同時(shí)接受來自 站的命令,完成對水廠運(yùn)行的調(diào)控任務(wù)。
?、诒谜具h(yuǎn)程站。其功能是 實(shí)現(xiàn)對所在泵站信息的采集、分析、處理,定時(shí)或按照指令向 站上傳數(shù)據(jù)和警告信息,并接受來自 站的命令,完成對設(shè)備、軟密封閘閥的調(diào)控任務(wù)。
?、酃芫W(wǎng)遠(yuǎn)程站。實(shí)現(xiàn)對所在點(diǎn)管網(wǎng)水的壓力、流量、濁度、余氯等信息的采集、分析、處理,定時(shí)或按照指令向 站上傳數(shù)據(jù)和警告信息。它通常配置一個(gè)遠(yuǎn)程終端和若干儀表。
(3)應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫
應(yīng)用軟件包括SCADA軟件以及在這個(gè)平臺上運(yùn)行的各種 應(yīng)用軟件。
數(shù)據(jù)庫可選擇SQLServer企業(yè)版或者M(jìn)ySQL,它們 操作簡單,對操作系統(tǒng)和服務(wù)器的配置要求不高。但當(dāng)數(shù)據(jù)量過大,達(dá)到TB級別時(shí),其處理能力較差。
二、系統(tǒng)功能
(1)數(shù)據(jù)通信功能
數(shù)據(jù)通信功能是 指通過有線或無線通信方式,總公司與水廠、泵站、管網(wǎng)之間進(jìn)行的雙向數(shù)據(jù)傳輸通信。其中既有總公司向選程站收集各種 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),也有總公司向各選程站發(fā)送調(diào)度命令,如表_5-7所示。(2)數(shù)據(jù)處理功能
數(shù)據(jù)存檔。 站對其從各遠(yuǎn)程站采集到的各種 數(shù)據(jù),根據(jù)其各自的特征,建立相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。
數(shù)據(jù)顯 示。 站對采集到的各種 數(shù)據(jù),按要求以不同的形式進(jìn)行顯 示。
數(shù)據(jù)處理。該系統(tǒng)對存放在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),進(jìn)行 大值、 小值、平均值、偏差值、累計(jì)值和其他各種 的運(yùn)算處理。
該系統(tǒng)具備報(bào)表系統(tǒng)生成功能,包括即時(shí)報(bào)表、班報(bào)、日報(bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)、警報(bào)記錄報(bào)表、操作記錄報(bào)表等,并具有定時(shí)打印和隨機(jī)打印的功能。
(3)監(jiān)測與警報(bào)功能
監(jiān)測功能:在顯 示屏上以報(bào)表、圖像的形式動(dòng)態(tài)顯 示供水系統(tǒng)的工藝過程、水質(zhì)水量水壓的實(shí)時(shí)變化情況、設(shè)備工況、參數(shù)等信息以及溝槽閥門的啟閉。既可以顯 示當(dāng)前監(jiān)測的數(shù)據(jù),亦可顯 示歷史數(shù)據(jù)。監(jiān)測的顯 示可以運(yùn)用多種 方式,并通過轉(zhuǎn)換設(shè)備傳輸?shù)酱笃聊?、投影屏、模擬屏上顯 示。
警報(bào)功能:針對原水停水、原水水質(zhì)異常、管網(wǎng)水質(zhì)超限、管網(wǎng)水壓超限、工藝運(yùn)行故障、設(shè)備故障、操作系統(tǒng)故障、生產(chǎn)事故、停電、火災(zāi)、彈性座封閘閥開合故障以及各類突發(fā)事件進(jìn)行警報(bào)。在故障發(fā)生時(shí),發(fā)出聲光警報(bào),顯 示故障點(diǎn)和故障狀態(tài),并在顯 示畫面上提示處理故障的方法,電腦完成警報(bào)記錄,警報(bào)打印機(jī)自動(dòng)打印故障記錄。
(4)輔助調(diào)度功能
供水量預(yù)測。根據(jù)近期供水狀況和供水量變化規(guī)律,提出未來三天的供水量預(yù)測,包括供水總量、水量分配、大用戶用水量、與日均用水量的差異。
經(jīng)濟(jì)調(diào)度方案。該系統(tǒng)以水廠、泵站、管網(wǎng)的大量實(shí)時(shí)的和歷史的數(shù)據(jù)信息為基本依據(jù),根據(jù)實(shí)際供水能力、設(shè)備完好情況,提出兩種 或 多的經(jīng)濟(jì)調(diào)度方案,并進(jìn)行比較,選定并執(zhí)行合理的調(diào)度運(yùn)行方案。
調(diào)度操作。向各個(gè)水廠和泵站下達(dá)不同時(shí)間段內(nèi)的出廠壓力、水量目標(biāo);向水源地下達(dá)不同時(shí)間段內(nèi)的出水水量目標(biāo);對管網(wǎng)上的主要閥門和設(shè)備,提出不同時(shí)間段內(nèi)的工況要求;指導(dǎo)供水系統(tǒng)處理突發(fā)事故并制定處理方案;指導(dǎo)安排管網(wǎng)維修、檢漏計(jì)劃、設(shè)置不同的調(diào)度操作權(quán)限,實(shí)現(xiàn)管理,調(diào)度人員的所有操作記錄都以報(bào)表形式在系統(tǒng)中自動(dòng)記錄在案。
在線修正調(diào)度方案。調(diào)研人員可以在線修正計(jì)劃,在管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水量、壓力平衡基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,以達(dá)到合理供水調(diào)度的目的。
管網(wǎng)設(shè)施的優(yōu)化。根據(jù)管網(wǎng)中水壓的變化情況,提出管網(wǎng)設(shè)施的優(yōu)化方案,以達(dá)到 服務(wù)和節(jié)約能源的效果。
系統(tǒng)的再功能??梢詫υ闯绦蜻M(jìn)行在線編輯和修改,完成系統(tǒng)、修改等工作。
3.通信技術(shù)的選擇與比較
選擇通信技術(shù)需要綜合考慮 通信信道、通信協(xié)議、通信速率、通信設(shè)備等各種 因素,加以綜合比較,選擇適合本單位的技術(shù)。
從近幾年的應(yīng)用實(shí)踐來看,虛擬網(wǎng)以其 的性能和良好的服務(wù),已經(jīng)成為遠(yuǎn)程通信技術(shù)的首 選。從發(fā)展遠(yuǎn)景看,3G、4G作為備用通信技術(shù),也是 理想的選擇方案