摘要：目前正在運行中的柿園水廠監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)始建于1984年。它實質(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。
關(guān)鍵詞：監(jiān)測調(diào)度 系統(tǒng) 設(shè)計方案
一、建立柿園水廠監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)的指導(dǎo)思想
目前正在運行中的柿園水廠監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)始建于1984年。它實質(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。在過去近十年的運行中它們?yōu)楣旧a(chǎn)活動的正常開展提供了大量的運行數(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，并定時或在指定的時間內(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)是一個由廠級監(jiān)測主站和六個分站組成的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)六個分站，它們?yōu)椋?br />
�。�1） 進(jìn)水分站
�。�2） 加礬分站
�。�3） 加氯分站
�。�4） 送水分站
（5） 配電分站
�。�6） 石佛加壓分站（該站由市重點辦負(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)備的運行，同時經(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、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）
| 1、出廠水壓力 | 2、出廠水流量 | 3、出廠水濁度 |
| 4、出廠水 | 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
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)、計算機(jī)系統(tǒng)
| 主計算機(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）
| 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) | 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 | 2 |
| (4) | 流量計 | 4 | (14) | 水位計 | 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 | 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)計原則
監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)軟件設(shè)計應(yīng)依以下原則：
1、確保設(shè)計方案的實現(xiàn)，按要求設(shè)計監(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)采集和報警處理軟件。各分站應(yīng)按表2設(shè)計之信號和數(shù)據(jù)及時向廠主站發(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，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，應(yīng)采取相對獨立、單一功能的模塊結(jié)構(gòu)，具體可為：
�、傧到y(tǒng)定義模塊
②服務(wù)模塊
�、弁ㄐ拍K
④數(shù)據(jù)查改模塊
�、輸�(shù)據(jù)處理模塊
�、耷�模塊
�、邎蟊砟K
�、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)計的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)應(yīng)具備如下主要功能；（見表3）
| (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)定時間間隔，定時巡測廠內(nèi)和石佛加壓站的監(jiān)測參數(shù)和信息；能隨時點測或分組召測供水參數(shù)和信息（見表4），能隨時接收總公司監(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)行查詢并按實際需要隨時進(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)出的校時命令，完成監(jiān)測系統(tǒng)的時間同步；
4、遙信功能：能隨時遙信各開關(guān)量的運行狀態(tài)；
5、數(shù)據(jù)與圖形的顯示、輸出功能：對監(jiān)測的運行參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)以及歷史數(shù)據(jù)、各類統(tǒng)計報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檢索、調(diào)用并根據(jù)生產(chǎn)實際變化情況進(jìn)行在線修改；
6、報警功能：能對越限參數(shù)進(jìn)行聲光報警，同時顯示其站號、參數(shù)名稱、越限值、越限時間，要求可測報亦可自報并能設(shè)置報警優(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、計算、統(tǒng)計并編制完成各種統(tǒng)計圖、表，對確實需要而監(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)報表，并具有圖形輸出繪制功能；報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。
| （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（運行） | （5）電機(jī)電壓 | （6）電機(jī)溫度（運行） | |
| （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（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）（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（運行） | ||
| （8）電機(jī)溫度（運行） | （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：能定時巡測，隨時點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；進(jìn)行基數(shù)設(shè)置，系數(shù)設(shè)置與修改；最大最小值的計算；隨時接受廠站指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的傳輸，接受廠主站統(tǒng)一校時以及通道的聯(lián)網(wǎng)、脫網(wǎng)狀態(tài)設(shè)置等；
(2) 圖形報表顯示功能：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)計報表，進(jìn)行屏幕顯示；
(3) 報警功能：對本站監(jiān)測到各類數(shù)據(jù)和信息(例如：水位、壓力、濁度、、PH值、電流、電壓、溫度等)對超限值進(jìn)行聲光報警并在CRT上顯示(包括：通道號、名稱、實時值及時間)；
(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)符合計算機(jī)系統(tǒng)的實際需要，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、實施建議
考慮到柿園水廠是一個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：(時間1998年5月—1998年底)完成廠主站和五個分站監(jiān)測設(shè)備和進(jìn)水、送水、配電三個分站的設(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；
�、诘诙冢捍勇茸詣踊图拥\自動化項目完成后，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。
