| 李月英
（鄭州市自來水總公司） 一、建立柿園水廠監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)的指導(dǎo)思想 目前正在運(yùn)行中的柿園水廠監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)始建于1984年。它實(shí)質(zhì)上是一臺無人值守的無線遙測多功能端機(jī)和部分配套設(shè)備（如無線電數(shù)傳電臺、穩(wěn)壓電源等）及一次儀表（如壓力、流量等）組成的。在過去近十年的運(yùn)行中它們?yōu)楣旧a(chǎn)活動(dòng)的正常開展提供了大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)、參數(shù)和信息，為提高我市供水系統(tǒng)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，為公司上國家二級企業(yè)立下了不可低估的歷史功績，但是：從《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃》的角度來看,“二類水司要求采用常規(guī)的水廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，它能采集必要的工藝參數(shù)及信息，具有對生產(chǎn)過程監(jiān)測調(diào)度的功能。系統(tǒng)可用率有一定要求（如95% 以上）”，“到2000年要求……,第二類水司在主要技術(shù)方面多數(shù)達(dá)到或接近80年代國際水平”，“老廠可分期改造，逐步達(dá)到上述要求；步驟上可先改造規(guī)模大、影響大、投資效益高的……”。
柿園水廠日產(chǎn)水量36萬m3，擔(dān)負(fù)著我市西部地區(qū)廣大骨干企業(yè)生產(chǎn)用水和城市居民生活用水的供給工作，舉足輕重；鑒于上述兩條主要原因，為加強(qiáng)水廠的科學(xué)管理，確保在節(jié)約能源、降低成本的前提下多供水、供好水，按照《城市供水行業(yè)2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃》對第二類監(jiān)測系統(tǒng)水平的要求，建立柿園水廠監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)勢在必行。 二、總體設(shè)計(jì)方案 柿園水廠監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)是柿園水廠生產(chǎn)調(diào)度的指揮中心，它的設(shè)計(jì)首先應(yīng)完成對該廠進(jìn)水、送水、凈化和配電等部門進(jìn)行集中管理和分散控制，其次，作為鄭州市供水監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)的重要組成部分，他應(yīng)能接受并完成總公司中心監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)所發(fā)出的監(jiān)測調(diào)度指令，并定時(shí)或在指定的時(shí)間內(nèi)向總公司中心監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息。
柿園水廠監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)是一個(gè)由廠級監(jiān)測主站和六個(gè)分站組成的1：6輻射狀有線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)（與石佛加壓分站為無線傳輸），除廠主站外，下設(shè)六個(gè)分站，它們?yōu)椋?br> ?。?） 進(jìn)水分站
?。?） 加礬分站
?。?） 加氯分站
（4） 送水分站
?。?） 配電分站
?。?） 石佛加壓分站（該站由市重點(diǎn)辦負(fù)責(zé)并完成）
上述各站與站、站與一次儀表、二次儀表及變送器之間的連接均采用有線傳輸（廠主站與石佛加壓分站之間為無線傳輸），各分站可以獨(dú)立工作，可以現(xiàn)場監(jiān)測各種供水參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、顯示和監(jiān)測有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行，同時(shí)經(jīng)一對傳輸線與廠監(jiān)測主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和指令傳輸。廠監(jiān)測主站統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的存儲、處理、統(tǒng)計(jì)、顯示和打印。
廠主站作為總公司監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)的執(zhí)行端，應(yīng)按總公司中心調(diào)度監(jiān)測系統(tǒng)的要求選出部分信號和數(shù)據(jù)，通過無線傳輸，發(fā)送到總公司中心監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)。（選取的信號和數(shù)據(jù)見表1） 表1 廠主站向總公司中心檢測調(diào)度系統(tǒng)選送的信號和數(shù)據(jù) | 1、出廠水壓力 | 2、出廠水流量 | 3、出廠水濁度 | | 4、出廠水余氯 | 5、出廠水pH值 | 6、西流湖水位 | | 7、清水池水位 | 8、送水電機(jī)開停 | 9、送水電機(jī)電流 | | 10、總電流 | 11、有功電度 | 12、無功電度 | | 13、總電度 | | | 三、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 硬件（含主要設(shè)備、儀器、儀表等）
3.1.1 硬件配置原則
應(yīng)與總公司中心監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備兼容，以確保全市監(jiān)測系統(tǒng)信息暢通。
3.1.2 廠主站
(1)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng) | 主計(jì)算機(jī) | COMPAQDPCPUP300/3.2G | 2套 | | | 20"SVGACRT1280×10242臺 | | | 打印機(jī) | EPSON1600KⅡ帶漢字 | 1套 | | 繪圖儀 | ROLANDDXY-1150A3平板 | 1套 | (2)、數(shù)傳電臺（含直流穩(wěn)壓電源） 要求：數(shù)話兼容，且能與總公司中心監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行；
(3)、交流穩(wěn)壓電源3KVA一臺
(4)、UPS不間斷電源STK1000VA一臺
3.1.3 各分站
(1)、主機(jī)計(jì)算機(jī)P266/3.2G五臺
(2)、SLC控制柜（含可編程序控制器SLC5/04等）五臺
(3)、打印機(jī)EPSON1600KⅡ五臺
(4)、直流電源24V3A五臺
(5)、UPS不間斷電源1KVA五臺
(6)、一次儀表、二次儀表及變送器
關(guān)于所用硬件設(shè)備、一次儀表、二次儀表、變送器的規(guī)格、型號、測量范圍、技術(shù)性能及參數(shù)等指標(biāo)，應(yīng)能完全滿足本設(shè)計(jì)監(jiān)測調(diào)度功能之需要，以確保監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)信息之暢通。（見表2） 表2 一次儀表、二次儀表及變送器 | 序號 | 名稱 | 數(shù)量 | 序號 | 名稱 | 數(shù)量 | | (1) | 濁度測試儀（要求在線） | 4 | (11) | 總功率變送器 | 3 | | (2) | 余氯連續(xù)測試儀 | 2 | (12) | 功率因數(shù)變送器 | 2 | | (3) | PH值測試儀 | 2 | (13) | 砂位計(jì) | 2 | | (4) | 流量計(jì) | 4 | (14) | 水位計(jì) | 7 | | (5) | 脈沖電度表 | 9 | (15) | 電機(jī)溫度變送器 | 24 | | (6) | 遠(yuǎn)傳壓力表 | 18 | (16) | 礬池液位計(jì) | 2 | | (7) | 電流變送器 | 27 | (17) | 水頭損失儀 | 24 | | (8) | 電壓變送器 | 7 | (18) | 水溫變送器 | 2 | | (9) | 有功功率變送器 | 3 | (19) | 直流電壓變送器 | 1 | | (10) | 無功功率變送器 | 3 | | | | 3.2 軟件設(shè)計(jì)原則
監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)依以下原則：
1、確保設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)，按要求設(shè)計(jì)監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)軟件，包括廠主站監(jiān)測調(diào)度軟件和各分站數(shù)據(jù)采集和報(bào)警處理軟件。各分站應(yīng)按表2設(shè)計(jì)之信號和數(shù)據(jù)及時(shí)向廠主站發(fā)送所需監(jiān)測信息和參數(shù)；
2、完成系統(tǒng)應(yīng)具備的功能見(三)；
3、系統(tǒng)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，應(yīng)與總公司監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用軟件兼容；
4、系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì)，應(yīng)采取相對獨(dú)立、單一功能的模塊結(jié)構(gòu)，具體可為：
①系統(tǒng)定義模塊
?、诜?wù)模塊
?、弁ㄐ拍K
?、軘?shù)據(jù)查改模塊
?、輸?shù)據(jù)處理模塊
?、耷€模塊
⑦報(bào)表模塊
?、喈嬅娑x模塊
?、岙嬅骘@示模塊
?、飧髡緮?shù)據(jù)互調(diào)模塊。
3.3 系統(tǒng)主要功能：
在通過上述系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)應(yīng)具備如下主要功能；（見表3） 表3 系統(tǒng)主要功能 | (1)數(shù)據(jù)遙控 | (2)數(shù)據(jù)顯示 | (3)數(shù)據(jù)庫管理 | | (4)事故越限報(bào)警 | (5)參數(shù)狀態(tài)管理 | (6)圖形顯示打印 | | (7)選呼 | (8)數(shù)據(jù)報(bào)表處理打印 | (9)遙信遙控 | | (10)各站數(shù)據(jù)互調(diào) | | | 3.3.1 主站主要功能：
1、遙測功能：能設(shè)定時(shí)間間隔，定時(shí)巡測廠內(nèi)和石佛加壓站的監(jiān)測參數(shù)和信息；能隨時(shí)點(diǎn)測或分組召測供水參數(shù)和信息（見表4），能隨時(shí)接收總公司監(jiān)測調(diào)度中心的召測指令，并按指令執(zhí)行；能及時(shí)向總公司監(jiān)測調(diào)度中心發(fā)送有關(guān)數(shù)據(jù)和信息；
2、狀態(tài)管理功能：能決定所屬各分站聯(lián)網(wǎng)、脫網(wǎng)狀態(tài)；能進(jìn)行查詢并按實(shí)際需要隨時(shí)進(jìn)行修改；能對各通道聯(lián)網(wǎng)脫網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行查詢和修正；能對備用站予留備用通道；
3、參數(shù)設(shè)置功能：能設(shè)置各監(jiān)測參數(shù)的基數(shù)值，上、下限值和系數(shù)；能設(shè)置或修改各分站地址及通道號；能接收總公司監(jiān)測調(diào)度中心發(fā)出的校時(shí)命令，完成監(jiān)測系統(tǒng)的時(shí)間同步；
4、遙信功能：能隨時(shí)遙信各開關(guān)量的運(yùn)行狀態(tài)；
5、數(shù)據(jù)與圖形的顯示、輸出功能：對監(jiān)測的運(yùn)行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)以及歷史數(shù)據(jù)、各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表等可以以表格或多種曲線形式(如單軸、多軸、直方、比例)在屏幕上顯示；并可由打印機(jī)或繪圖儀輸出；對廠內(nèi)管道圖、配電圖、工藝流程圖可以隨時(shí)檢索、調(diào)用并根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際變化情況進(jìn)行在線修改；
6、報(bào)警功能：能對越限參數(shù)進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)顯示其站號、參數(shù)名稱、越限值、越限時(shí)間，要求可測報(bào)亦可自報(bào)并能設(shè)置報(bào)警優(yōu)先權(quán)；
7、數(shù)據(jù)庫管理功能：要求對各分站監(jiān)測到的各種數(shù)字量、模擬量和開關(guān)量，分類建庫存儲，能自動(dòng)形成歷史文件，除能對歷史數(shù)據(jù)按多種條件進(jìn)行查詢和修改外，還能按要求進(jìn)行處理、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)并編制完成各種統(tǒng)計(jì)圖、表，對確實(shí)需要而監(jiān)測系統(tǒng)又不能監(jiān)測到的參數(shù)可進(jìn)行人工輸入；
8、報(bào)表的處理、打印、圖形輸出功能：能按要求處理、打印包括日、月、年在內(nèi)的生產(chǎn)報(bào)表，并具有圖形輸出繪制功能；報(bào)表格式可在屏幕上預(yù)覽。
要求在使用上述功能的過程中作到：不影響正常監(jiān)測工作。 表4 水廠主站應(yīng)能監(jiān)測到的信息和參數(shù) | （一） | 進(jìn)水分站 | | （1）西流湖水位 | （2）進(jìn)水干管壓力 | （3）事故信號（告警） | | （4）電機(jī)電流（運(yùn)行） | （5）電機(jī)電壓 | （6）電機(jī)溫度（運(yùn)行） | | （7）電機(jī)開停 | （8）電度 | | | （二） | 加礬分站 | | （1）原水濁度 | （2）水位 | （3）PH值 | | （4）加礬量 | （5）礬池液位 | （6）濁度（濾池） | | （7）總流量 | | | | （三） | 加氯分站 | | （1）沉淀池水位 | （2）泥位高度 | （3）濾后濁度 | | （4）濾速 | （5）加氯量 | （6）反沖水量 | | （7）濾池水頭損失 | （8）進(jìn)清水池前余氯（控制加氯量） | | | （四） | 送水分站 | | （1）清水池水位 | （2）水壓（每臺泵出廠水干管壓力） | | （3）濁度（出廠水干管） | （4）余氯（出廠水干管） | （5）出廠水PH值 | | （6）出廠水流量（各干管流量、總流量） | （7）電機(jī)電流（運(yùn)行） | | （8）電機(jī)溫度（運(yùn)行） | （9）電機(jī)電壓 | （10）電度 | | （11）電機(jī)開停 | | | | （五） | 配電所分站 | | （1）電壓（主進(jìn)） | （2）總電流 | （3）電度（進(jìn)水、送水、總電度） | | （4）總功率 | （5）有功功率 | （6）無功功率 | | （7）功率因數(shù) | （8）高壓盤直流合閘電壓 | （9）高壓盤合分閘狀態(tài) | | （10）狀態(tài)報(bào)警 | | | | （六） | 石佛加壓分站 | | （1）流量 | （2）壓力 | （3）水位 | | （4）電機(jī)開停 | （5）電機(jī)電流（運(yùn)行） | （6）電機(jī)電壓 | | （7）總電度 | | | 3.3.2 各分站應(yīng)具備的主要功能：
(1) 參數(shù)的檢測與處理功能：能定時(shí)巡測，隨時(shí)點(diǎn)測或分組召測所轄范圍內(nèi)的監(jiān)測參數(shù)，并能儲存、查詢、修改(去偽存真)、統(tǒng)計(jì)；進(jìn)行基數(shù)設(shè)置，系數(shù)設(shè)置與修改；最大最小值的計(jì)算；隨時(shí)接受廠站指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的傳輸，接受廠主站統(tǒng)一校時(shí)以及通道的聯(lián)網(wǎng)、脫網(wǎng)狀態(tài)設(shè)置等；
(2) 圖形報(bào)表顯示功能：對監(jiān)測到的各種參數(shù)能在進(jìn)行篩選去偽存真的基礎(chǔ)上，按要求繪制出曲線、平面圖；組成各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表，進(jìn)行屏幕顯示；
(3) 報(bào)警功能：對本站監(jiān)測到各類數(shù)據(jù)和信息(例如：水位、壓力、濁度、余氯、PH值、電流、電壓、溫度等)對超限值進(jìn)行聲光報(bào)警并在CRT上顯示(包括：通道號、名稱、實(shí)時(shí)值及時(shí)間)；
(4) 顯示其它分站的功能：要求各分站數(shù)據(jù)可以互相調(diào)用； 四、有關(guān)配套技術(shù)要求 (一)各站工作場地：
(1)、地面應(yīng)采取抗靜電措施；
(2)、墻面和頂棚應(yīng)采用不易吸附塵埃且吸音效果好的材料，所用裝飾材料第一要防靜電，第二要阻燃；
(3)、根據(jù)實(shí)際工作需要，采用防火材料對工作間進(jìn)行隔斷；
(4)、機(jī)房門要往外開或雙向推拉，可設(shè)雙層密閉或不設(shè)窗子(此時(shí)室內(nèi)需設(shè)空調(diào)系統(tǒng))；
(5)、機(jī)房的配電系統(tǒng)應(yīng)符合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際需要，如容量、交流電壓的質(zhì)量等。機(jī)房的照明要求為：離地0.8m處照度為100～200勒克斯；
(二)、做好安全保護(hù)與接地
做好建筑物的防雷接地和系統(tǒng)設(shè)備的保護(hù)接地，機(jī)房接地電阻不應(yīng)大于l歐姆；
做好工作接地，接地電阻不宜大于4歐姆；
做好安全保護(hù)地，接地電阻不應(yīng)大于4歐姆；
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直流地的接地電阻一般不大干2歐姆;
(三)、空調(diào)系統(tǒng)：
應(yīng)保證正常的工作溫度(20—26℃)，相對濕度35％—65％和清潔度，并能及時(shí)定量補(bǔ)充新鮮空氣；
(四)、配置專用滅火裝置；
(五)、配置必要的工作臺、椅、操作臺、資料柜等。 五、實(shí)施建議 考慮到柿園水廠是一個(gè)具有四十余年歷史的老廠，肩負(fù)著鄭州西部地區(qū)主要工業(yè)用水和廣大居民生活用水的重要任務(wù)，加之此項(xiàng)工程技術(shù)難度高、系統(tǒng)大、投資大、工期長，牽扯面廣，建議：
1、分期改造，逐步完成：
①第一期：(時(shí)間1998年5月—1998年底)完成廠主站和五個(gè)分站監(jiān)測設(shè)備和進(jìn)水、送水、配電三個(gè)分站的設(shè)備及一次儀表、二次儀表和變送器的安裝、調(diào)試工作和軟件編程工作；
?、诘诙冢捍勇茸詣?dòng)化和加礬自動(dòng)化項(xiàng)目完成后，再進(jìn)行 加礬分站和加氯分站設(shè)備及一次儀表、二次儀表和變送器的安裝、 調(diào)試工作，并完成系統(tǒng)總調(diào)試；
2、和柿園水廠的工藝改造配套進(jìn)行；
3、制定完善的工作制度，作好上崗前調(diào)度人員的培訓(xùn)工作。 | 
