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村镇供水工程自动化监控系统

1.系统拓扑结构

          


2.系统框架

农村饮水安全工程集中供水站自动化监控系统分为省、市(县)、厂(站)三级结构体系,搭建统一的信息管理平台,实行分级、分层运行、维护。

              

  厂(站)级系统

集中供水站监控系统采用分散控制、集中管理的方式。要求采用PLC+IPC模式进行设计开发,现地控制系统采用工业以太网方式与中心通讯,通信速率不小于100Mb/s。视频监控系统应采用独立传输方式与中心进行通讯并显示在集中控制系统中。

系统根据上级调度指令和水厂被控设备分布的实际工况,按照经营和安全准则,制定水厂的运行计划,实现其自动经营运行,将水厂水质,运营状况,供水状况,设备工况等信息送至上级调度指挥管理系统中。

市(县)级系统

市(县)信息化管理平台能够接收辖区内供水厂(站)的各种设备运行数据、水质数据、视频数据等,进行数据分析和监视;并与省级平台进行无缝连接和信息交互。

省级系统

省级平台需要建立云存储中心和GIS应用平台,在此基础上能实时监视全省农村饮水安全工程运营状况,在线监测数据的统计与分析、水质安全分析、报警数据分析等。

   执行标准

《四川省村镇供水工程自动化控制技术导则》(川水函[2011]1709号)

《水利技术标准编写规定》(SL 1-2002)

《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)


3.主要功能

系统主要由数据获取模块、数据处理和分析模块、报警模块、历史数据的存储、检索、查询及分析模块、报表显示及打印模块、短信编辑发送模块以及用户权限管理模块等构成,系统软件结构配置如图所示:

       

                                                                                                                

主要实现功能有:

数据采集

系统主要处理和分析的数据有以下几种:浊度、游离余氯、PH值、氨氮、亚硝酸盐氮、总铁、细菌、大肠杆菌群;电源供电情况、耗电量、当前功率因素、水厂出水量、出厂水浊度。考虑到采集数据的及时性,因此在系统中出现的设备应选用在线监测设备。

数据组织影响到整个系统运行的性能。由于采集设备精度以及水质标准要求的差异,所以在数据采集模块中还需要将采集数据根据系统和用户特定需求进行数据标准化处理,同时添加相关属性(如,数据采集时间,数据采集位置等信息)。这样作为信息快速、准确地定位提供了基础。

数据显示和分析

该模块主要为用户提供数据显示和分析界面,可以有针对性的将数据从数据中提取并显示,比如数据显示界面显示当前各个监测点监测的最新数据,这样给人一种比较直观的表现形式,而且更容易对事故的发生做出响应;因为单个水质参数无法说明当前出厂水或者处理水的好坏,经常需要将几个参数根据国家标准进行分析处理,那么该模块就为用户提供了分析的接口,以便供操作指挥人员使用,提高经济效率。

报警功能

系统运行过程中会遇到设备故障或者当前水质超标的情况,若监测人员能够及时发现情况,及时替换或者维修故障设备,将当前不合格的水进行处理,就可以提高水质分析的精确度以及减少水处理的成本。为了达到这个目的,在本系统中通过两种方式向用户给出报警提示。

1)在现场运行设备仪器系统板上装配一个继电器,任何一台分析仪器的测量结果超过所设定的限度都会激活此继电器,同时可激活一台外部设备 (比如:蜂鸣器、报警灯等)。

2)用户界面报警提示,可以通过界面闪烁、PC机发出声响等方式提醒监控人员。

报警功能可以嵌入到系统数据分析处理模块中或者设备状态监测系统中,对水厂机泵运行异常,如电压、电流的不足或过载;水质超限进行及时报警,让相关人员及时采取补救措施。

历史数据查询

该功能主要向用户提供一个历史数据查询、分析及各种运行资料、环境资料备份检索接口,为数据统计、打印输出日、周、月、季、年平均数据以及日、周、月、季、年最大值、最小值等各种监测、统计报告及图表提供信息基础。

该模块主要提供两种查询方式:

1)根据时间进行查询。用户可以设置查询的时间段对数据库相关信息进行提取;

2)根据测点位置进行查询。用户可以根据水处理过程中各个监测点的位置进行查询,比如,查询沉淀池的相关信息。

短信功能

短信息技术的优势主要体现在方便性、灵活性、数据访问与信息服务的无缝连接等方面,能将手机作为计算机的一种扩充,将服务集成到无线设备——移动终端上,而无需再额外添加任何其他信息设备。立足于事故或者告警及时响应,将系统运行和水质超标等报警信息通过短信迅速告之相关人员,打破信息查询的地域和物理环境的限制。
 
          
                                                      水质实时报警


           
                                                       厂(站)数据中心

4.优势技术保障

我们有四川大学智能控制研究所十年以来在自动控制方面积累的丰富经验与技术。

已与全球最大水质设备供应商美国哈希公司达成联盟,和四川大学智能控制研究所共建哈希水质实验室已与全球最大的GIS供应商美国ESRI公司达成联盟,和四川大学智能控制研究所共建ARCGIS实验室。

与四川大学兄弟公司-川大金钟公司(具备硫酸法制氯核心技术,拥有中美核心专利,转化率可达到双95%以上,全国自来水专家组成员)达成联盟,专业提供适应小型农饮水厂的低成本高可靠加药消毒设备。

已与全球最大的PLC控制商瑞士ABB达成供货协议。

          





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