1 概述
辽河油田供水公司承担着辽河油田出产、日子用水的取水、处理、运送、监测等作业,出产单元十分涣散,尤其是很多的水源井、水源站、用户和巨大的给水、供水管网涣散在整个辽河油田的矿区和盘锦市区内。选用原始的人工抄表、人工巡检的作业方式,导致数据监测、汇总和应急处理才能的严峻滞后。依据上述原因,为进步供水公司出产运转调度指挥才能,保证设备、管网安全运转,进步作业功率等,依据客户的需求研发了一套出产长途实时监控体系。
2 长途监控体系的监控目标和主要功用
2.1 供水长途监控体系的监控目标
监控目标是供水公司所属水源井、水源站,会集监控的内容包含:
1)水源井监控:水源井口的出水压力、温度、瞬时流量、累积流量,电机设备的启、停状况、三相电压、三相电流、功率等出产数值,电机设备的长途启停。
2)水源站监控:水源站出水压力、温度、瞬时流量、累积流量、储水罐液位,电机设备的三相电压、三相电流、功率等出产数值,电机设备的长途启停、设置电磁阀开度。
3)安防监控:在每个水源井、水源站内装置红外报警器、门禁报警器、箱禁报警器、断电报警器,报警信息经过本体系上传至监控中心。
2.2 供水长途监控体系的主要功用
供水长途监控体系具有如下功用:
1)数据收集:对水源井、站的实时出产数据进行轮巡收集,收集距离设成10秒。
2)数据处理:现场数据经由通讯网络送到网关软件接纳,SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)收集软件对接纳到的数据进行显现、存储。依据出产要求将数据生成报表和曲线,SCADA收集软件对数据进行数值判别,超出设定阀值的数据进行报警处理。
3)用户安全办理:监控体系设有三级用户,榜首级用户具有阅读和反控悉数水源井、站数据的权限,第二级用户具有某一供水工区内的数据阅读和反控权限,第三级用户仅具有某一供水工区内的数据阅读权限。
3 长途监控体系的作业原理
3.1 体系作业原理
装置在水源井现场的传感器将各种物理信号转化成数据收集单元(RTU)可以辨认的规范工业信号,由RTU将出产数据打包成Modbus协议,经DTU经过GPRS网络将现场数据上传到通讯网关服务器。 为了进步收集功率,对联合站水泵组的监控还要添加SCM-2办理器。SCM-2下端可以衔接254台以内的RTU,每台RTU又可以独自的收集各种出产数据,上端以RS485总线与DTU相连,完结经过一个SCM-2 设备办理底端多个RTU设备,削减逐个轮巡RTU而形成收集功率低下的问题。现场装置的流量计带有HART协议输出,运用HART-MODBUS协议转化模块将流量计收集到的瞬时流量、累积流量转化成MODBUS协议,再由DTU将数据上传到通讯网关服务器,通讯网关软件将Modbus协议的数据解析成现场裸数据,并对这些裸数据进行处理、存储和显现。
体系监控原理图见图1。
3.2 体系软硬件挑选及功用
3.3.1 硬件体系
1)在线外表:压力、温度、液位传感器担任将压力、温度、液位的物理信号转化成规范的4~20ma的工业信号,门禁、红外传感器以开关量的方式输出,电流互感器以5:100的变比将现场0~100A的电流转化成0~5A的规范信号。这些信号再以二线制的方式衔接到RTU的AI、DI、Ix、Ux端口,RTU的DO端口并联在启停按钮上,完结长途的电机启停功用。
2)数据收集单元(RTU, Remote Terminal Unit):担任收集传感器送来的规范工业信号,再将这些信号以modbus协议打包成数据包。本监控体系选用的RTU分两种类型,SC-112担任收集4~20ma的工业信号, 收集门禁、红外传感器的开关量的输出信号,担任操控电磁阀开度的输出信号。SC-101担任收集电机的电参量,操控电机的启停。
3)数据传输单元(DTU, Data Terminal unit):RTU和流量计与DTU模块经过RS485总线衔接,DTU模块将MODBUS协议数据在TCP/IP上承载,DTU模块登录上GSM网络后,主动衔接到数据监控中心,向数据监控中心陈述其IP地址,并坚持和保护链路的衔接。监控中心通讯主机上装置通讯网关软件,数据监控中心具有固定的公网IP地址。这样,监控中心通讯主机和DTU模块之间就可以经过IP地址用TCP/IP协议进行双向数据通讯。
4)中心服务器单元:监控中心通讯主机接纳DTU上传的现场数据,将Modbus协议的数据解析成现场裸数据,再由SCADA收集服务器对数据进行存储、显现、处理,WEB发布服务器供给监控终端的数据显现和数据操作。
3.3.2 软件体系
1)通讯网关软件:担任办理现场DTU设备,保护GPRS通讯链路的安稳,长途接纳DTU透传上来的出产数据,将这些数据经过虚拟串口转发给SCADA服务器。
2)SCADA收集软件:选用虚拟串口技能读取通讯网关软件送来的实时数据,该软件完结与长途各GPRS收集点间的指令公布、履行和接纳诸事情,具有彻底分布式C/S和B/S结构,可以便利灵敏的组成分布式网络结构,完结数据的显现、曲线显现、报表生成、数据打印、用户办理、参数设置、软件冗余,还可以模仿显现电机的运转状况、储水罐液位,操作人员可以经过这些界面全面把握体系运转状况,本体系的监控主界面如图2所示,实时数据如图3所示。(其他界面如曲线、报表略)
该软件具有开放式软件接口,经过ActiveX控件可以完结视频监控(视频与现场数据联动)、GIS(Geographic Information System)等功用,ODBC Router插件可以完结与Oracle、SQL Server2000、Sybase等联系型数据库衔接,将收集的数据转存到联系型数据库或从数据库中读取数据。