面向我国某省供水工程项目自动化体系开发的分析

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我国水资源的区域和时间分布差异巨大己是众所周知的事实,供水工程在抵御洪涝干旱灾害,改善农业生产条件,建设高产稳产农田,跨流域调水,解决城镇供水,特别对沿海大型开发城市用水等发挥着越来越重要的作用,取得了显着的经济效益和社会效益,其对于国民经济发展所起的作用至关重要。而当今世界计算机技术取得了高度发展,在其基础之上发展起来的自动化控制理论也使现今各行各业的生产率得到了大幅度的提高,在供水工程领域亦是如此。本论文面向山西省大水网供水工程自动化建设,以太原理工大学供水实验室自动化监控系统的开发为依托,针对供水实验室的实际情况和具体要求,探讨了供水实验室的自动化监控系统的实施。

1.1 研究目的及意义

在我国,水资源在空间和时间上分布严重不均而对我国经济发展起到了非常大的影响作用,这己成为不争的事实,在山西更是如此。水资源丰枯区域间的调配能力差是目前山西全省供水工程建设中存在的主要问题,使总体的应急保障程度以及安全保证程度比较低。为了找寻解决山西省水资源短缺的方法途径,2007年3月省委、省政府出台了加强水利建设、实施兴水战略的重大决定[]]。"十一五"山西省实施兴水战略,35项应急水源工程累计完工27项,在"十二五''期间山西省将以蓄水、保水、合理使用黄河水、减少使用地下水、积极引导节约用水为方略,"两纵十横、六河连通"的"十横"-…十大骨干供水体系完成后,将覆盖山西省六大盆地、n个中心城市、70个县,供水区总面积7.66万km2,占全省总面积的49%,受益人口占全省总人口的72,GDP占全省的83%,实现全省水资源开发利用由"水瓶颈''向"水支撑''转变。"纵贯南北、横跨东西、丰枯调剂、多源互补"工程的建设,将会实现黄河干流与山西境内的六大主要河流之间的连通。以上建设工程的合理经济运行,全部涉及到供水工程自动化监控系统的研究,因此本研究不仅具有重要的技术意义,而且具有重大的经济和战略意义。

当今科学技术飞速发展,主要表现在计算机技术的不断发展以及其在各个行业领域中发挥越来越重要,这为提高我国的工业自动化水平创造了有利条件。修建自动化水平较高的工程和改造自动化程度较低的已建工程,是解决当前水资源短缺,提高资源利用的有效途径,因此现代供水泵站采用自动化监控系统越来越广泛。

上个世纪70年代,自动化监控技术在水利领域中得到研制和使用,从早期的数据采集系统、集中式控制系统发展到当前应用较为广泛的的分层分布式监控系统。建设于不同年代的供水工程,其中自动化监控系统均以不同的形式在运行。但是这些的高速发展,研究供水工程自动化监控系统对于今后供水工程的建设和改造具有积极的现实意义建设于早期的系统,由于当时软硬件技术的局限,都多少存在些尚未解决的问题。所以随着信息技术。

第二章供水工程自动化监控系统

2.1自动化系统开发的功能需求及一般原则

主控级主要功能':

数据采集:接收各现地控制单元发送的操作和事件数据,存入实时数据库,用于画面更新、控制调节、趋势分析、记录打印、操作指导及事故记录和分析。数据采集可以周期性进行,在所有寸间内,可由操作员或应用程序发命令采集任何一个现地控制单元的过程输入信息。

数据处理:进行数据编码,校验传输误差及数据传输差错的控制。生成各种数据库,对主要工况参数量的运行趋势进行总结分析,水泵流量、水泵扬程、水泵功率、水泵效率、管路系统各测点压力要进行运行曲线显示。

监视:对泵站系统运行状态、运行参数及事故报警以直观形象的方式在人机界面上进行动态显示。能对生产过程进行监视,监视过程中的主要操作参数变化及状态变化,并在LCD上显示。

控制:工作人员通过计算机上的人机界面对系统设备进行调控。控制的主要内容包括水泵运行方式的选择,水泵的启停,阔门的开启,经济运行方式的切换等等。

记录和打印:记录供水泵站系统各个操作动作、实时参数、报警事件,形成历史数据库。除在LCD显示外,还能在打印机实现定时或调取打印。

运行管理:将供水泵站运行数据按照需要进行累积记录,包括:供水泵站系统总功率、抽水量;累计泵组开、停次数、累计开机运行时数、停机时数、检修退出时数;累计变压器、断路器等主设备运行时间、动作次数,检修次数和时间;累计油泵、供排水泵等间歇运行的辅助设备动作次数,检修次数和检修时间;统计各类主设备和辅助设备所发生的事故和故障次数及正常切除次数;运行操作指导和事故处理指导,根据主设备状态和控制要求,显示运行操作和调整的指导性画面,供运行人员确认执行;在泵站主设备出现异常和事故时,提出对策和事故处理的指导性意见供运行人员确认执行或仅供参考等等。