承德寬城水務局為改善峪耳崖鎮供水情況新建了一套供水系統。計劃對水源水廠、供水水廠進行自動化監控，系統建成后，將實現農村鄉鎮供水體系的自動化管理，提高管理質量和管理效率。
（一）峪耳崖鎮供水系統現狀：
供水系統圖：
注：水源水廠海拔高度
1、水源水廠：
1）有水源井一眼，井深
2）有離心泵四臺，用來從水源井提水輸送到供水水廠；
4）真空泵一臺：四臺離心泵在啟泵前由真空泵將其管道里的空氣抽出；
5）排污泵兩臺：在泵間里有一個小型集水池，排污泵一用一備；
6）視頻監測點四處：水泵間、配電室、水源井、廠區。
注：二層樓的一層為泵間、二層為配電室和值班室
2、供水水廠：
1）有清水池兩座，水池深
2）有電動蝶閥四臺：兩臺閥門控制水池的進水，兩臺閥門控制水池向外供水；
3）有流量計一套：流量計安裝在水廠供水的總管道上用于計量水廠的供水流量；
4）有軸流泵一臺：用來供水廠內的用水（化驗、實驗用水和生活用水）；
5）視頻監測點三處：設備室、清水池、廠區。
注：供水廠內分別設立了值班室、辦公室、化驗室、檢驗室、加氯室、氯瓶室。
（二）峪耳崖鎮供水系統要求：
在供水水廠準備安裝一套“水廠自動化遠程監控系統”，在水源水廠和供水廠各安裝一臺監控終端；實現水廠的遠程監控管理。以便于科學、準確的進行生產調度、實現農村鄉鎮供水體系的自動化管理，提高管理質量和管理效率。
監控終端要求：
1、水源水廠監控終端：
1）監測水源水廠的總電壓、總電流、電量；
2）監測四臺離心泵的運行電壓、電流、水泵狀態、水泵保護信號、水泵控制方式等；同時能遠程控制水泵的啟停；
3）監測四臺離心泵的泵前泵后閥門的開到位、關到位狀態；監測輸水總管道上的總閥門的開到位、關到位狀態；同時能遠程控制各個閥門的開關；
4）監測水源井水位：水位超高、超低報警，水位高允許水泵向外供水、水位低停止水泵向外供水；
5）監測泵間排污泵運行電流、泵狀態、泵保護信號等；同時能遠程控制排污泵的啟停；
6）監測泵間集水池水位：水位高啟動排污泵排水、水位低停止排污泵排水；
7）監測真空管道上的真空值；同時根據真空值控制真空泵的啟停，并監測真空泵的運行電流、泵狀態；同時能遠程控制真空泵的啟停；
8）監測氣水分離器的水位：水位高開閥給真空泵加水允許真空泵啟動，水位低關閥停止真空泵；
9）監測真空管道上四臺泵的真空閥的閥門狀態（開到位、關到位）；并根據開泵要求遠程開關閥門；
2、供水廠監控終端
1）監測兩個清水池水位；
2）監測兩個清水池的進水、供水閥門狀態，并根據水池水位高低控制閥門的開關：水池水位高關閉進水閥門打開供水閥門；水池水位低打開進水閥門關閉供水閥門；并能遠程控制閥門的開關；
3）監測供水水廠對外供水的瞬時流量、累積流量；
4）預留水質監測（PH值、濁度、余氯等數據）
監控中心要求：
1、監控中心可監測到水源水廠各臺泵的運行狀態、運行電流、各閥門狀態、水源井水位、集水池水位、水質—濁度（預留）等數據；并根據實際情況對水泵、閥門進行遠程開停控制（水源井水位高可啟動水泵向供水廠供水、水源井水位低停止向供水廠供水；集水池水位高啟動排污泵、集水池水位低停止排污泵）。
2、監控中心可監測到供水水廠各閥門狀態、兩座清水池水位、供水流量、水質——PH值、余氯（預留）等數據；并根據實際情況對水泵、閥門進行遠程開停控制（池水位高關閉閥門停止向水池內供水——即停止水源水廠水泵；水池水位低打開閥門開始向水池內供水——即啟動水源水廠水泵。兩個水池各有一條出水管道并有閥門控制：水池水位高可向外供水——打開閥門；水池水位低禁止向外供水——關閉閥門。）。
3、監控系統軟件支持登錄管理、分級管理。具有數據的存儲、查詢、瀏覽、分析統計和報表打印等功能。
4、監控中心與監控柜通訊采用GPRS方式通訊。
視頻監控要求
1、水源水廠視頻監測：
在水源水廠的一層泵間、二層配電室、水源井處、廠區門口安裝攝像頭監測各個監測點的實時狀態。視頻監測數據通過視頻線纜傳輸到視頻錄像機進行存儲。
2、供水水廠視頻監測：
在供水水廠的設備間、水池處、廠區門口安裝攝像頭監測各個監測點的實時狀態。視頻監測數據通過視頻線纜傳輸到視頻錄像機進行存儲。
注：監控中心設在供水水廠，水源水廠通過GPRS與監控中心傳輸數據時，視頻圖像可直接通過視頻線纜將視頻數據傳輸到視頻錄像機進行存儲。
二、 總體方案設計
針對峪耳崖鎮供水現況及系統要求，結合我公司的產品特點及技術優勢，提出如下系統搭建方案。
1、系統組成
供水公司監控系統主要由4部分組成：
（1）1個監控中心；（2）水源水廠監控終端、供水水廠監控終端；（3）視頻監測設備；（4）計量、控制設備；
系統采用GPRS方式傳輸數據。監控中心是整個管理體系的核心，是水廠的信息匯總點和整個系統的協調控制中心。在監控中心（配置計算機，安裝系統軟件），監測顯示水廠的設備運行情況。
在水源水廠、供水水廠，安裝測控終端對水廠內每臺泵（包括水源井）的運行狀態以及工作電壓、電流、各個閥門狀態、供水流量、蓄水池水位進行監測；在監控中心通過以太網能遠程控制各臺水泵的啟停、閥門的開關。
在水源水廠和供水水廠內安裝多臺攝像頭，對水廠內進行視頻監測。視頻圖像在本地通過視頻硬盤存儲器進行視頻存儲。
2、系統拓撲圖
1.1 硬件配置要求
◆ 服務器：
CPU：Intel 雙核
內存：推薦
◆ 客戶端監控計算機
CPU：Intel 雙核
內存：>1GB
硬盤：普通硬盤 >20GB
1.2 軟件配置要求
服務器操作系統軟件：Windows 2003 Server with sp2
監控客戶端操作系統軟件：winXP sp3
數據庫軟件：Microsoft SQL Server 2000 SP4
2.1數據采集與處理
1）監測：
水源水廠監測部分：
◆ 監測水廠內各臺水泵的電壓、運行狀態、運行電流、保護狀態、水泵控制柜的控制方式等；
◆ 監測水廠內各閥門的開關狀態；
◆ 監測水廠水源井水位、氣水分離器水位；
◆ 監測水廠內4處視頻圖像（本地視頻存儲）；
◆ 監測水廠的水質—濁度（預留）
供水水廠監測部分：
◆ 監測水廠內各閥門的開關狀態；
◆ 監測水廠兩座清水池水位；
◆ 監測水廠內3處視頻圖像（本地視頻存儲）；
◆ 監測水廠的供水流量：瞬時流量、累積流量；
◆ 監測清水池的水質：PH值、濁度、余氯等（預留）。
2）遙控：遠程切換水泵的工作模式（本地、遙控），在遙控模式下通過上位機手動控制水泵啟停、閥門的開關；
3）數據分析信息處理：根據實時數據刷新監控畫面狀態及數據；根據報警信息，進行故障處理；記錄報警、設備狀態變化、用戶注冊登陸等運行信息；運行趨勢分析；定時存入數據庫.
4）報警管理：
分級管理：系統區分報警的類型，確定不同的級別，采用不同的方式進行處理。數據越初限處理：調整相應的工藝設備，并提示值班人員；數據越極限處理：停止相關設備的運行，并提示值班人員；設備故障報警：停止相關設備的運行，并提示值班人員；提示信息包括：報警內容，計算機處理內容，處理結果，維護提示，處理預案等系統軟件按級別采用不同的方式提示值班人員，報警方式包括：顏色變化、閃爍、彈出文字信息、聲音提示等。
5）人機聯系及操作：監控、操作、權限、實時曲線等功能
6) 報表功能：系統可以對各遙測量自動做出日報、月報、年報，不同的時間段自動進行對比分析，通過分析歷史數據，進而對未來做出數據預測。用戶可以根據需要選擇時間和類別，然后按預覽/打印按鈕，打印有關報表。打印包括定時打印和召喚打印，召喚打印包括實時打印和歷史打印，事故、故障時自動打印。打印的表格有：操作記錄統計表，包括泵站機組開、停機時間和次數等；事故和故障統計表；越限和變位報警報表；事件順序記錄報表；設備運行狀態統計報表。日報：按設定的時間間隔，制作并打印某一天所需數據的報表。系統可以對各遙測量自動做出日報、月報、年報，不同的時間段自動進行對比分析，通過分析歷史數據，進而對未來做出數據預測。用戶可以根據需要選擇時間和類別，然后按預覽/打印按鈕，打印有關報表。
7）擴展：本應用軟件在完成既定監控任務的前提下，可以實現監控對象需要改變時（有所增加，減少和更改），監控軟件可以方便的在現場隨之更改，而不需做二次開發。
8）數據交換接口：監控軟件中，可以將使用的數據導出，導出為其他相應的數據文件，可以提供給其他的應用程序使用。如：導出成為EXCEL表。并且提供友好的數據接口程序。
1.1 水源水廠
水源水廠配電室盤柜布置圖：
注：水廠配電室原設計為進線柜、電容柜、負荷柜、2臺軟起柜（一拖二軟起）、蝶閥控制柜；根據自動化監控要求在此基礎上增加了一臺真空泵及真空閥的監控柜和一臺水廠測控終端。
u 水源水廠監測終端配置五個通用控制器—DATA-7301和一臺觸控PC：控制器分別監控四臺離心泵、一臺排水泵、九個電動閥；一臺觸控PC作為主負責和監控中心的通訊；在現場可通過觸控PC實時查看現場數據并進行控制。
u 真空泵及閥門的監控柜配置一臺通用控制器—DATA-7301：監控一臺真空泵和四臺閥門，控制器和水廠測控終端的主控制器通訊；通過觸控PC和上位機傳輸數據；
u 測控終端的控制器分別監測四臺離心泵組（包含泵前、泵后閥門）、一臺真空泵（配套真空閥門）、一臺排水泵（啟動柜）的控制方式（本地、遠控）、運行狀態、運行電流電壓、保護信號及遠程監控的轉換模式；監測水源井水位高低、供水流量、水質等（預留）；
u 測控終端支持監控中心遠程控制水泵的啟停（閥門的開關）；
u 測控終端通過采集的清水池水位值，可自動啟停水泵；同時可在監控中心手動啟停水泵；（水池水位低限時停止水泵向外抽水；水池水位高限時允許水泵向外抽水向外供水）
u 終端支持監測中心隨時召測點監測數據；
u 終端的工作參數支持遠程設置、修改，方便用戶遠程維護終端設備；
u 測控終端支持視頻采集（安裝視屏錄像機對視頻信號進行本地存儲）；
u 測控終端通過GPRS網將監測數據傳輸到監測中心。
u 測控終端預留擴展接口，以后增加水泵時可直接與測控終端相連。
1.2 供水水廠
供水水廠配電室盤柜布置圖：
u 供水水廠監測終斷配置三個通用控制器—DATA-7301和一臺觸控PC：控制器分別監控四個電動閥；一臺觸控PC作為主負責和監控中心的通訊；在現場可通過觸控PC實時查看現場數據并進行控制。
u 測控終端的控制器分別監測四臺閥門的控制方式（本地、遠控）、運行狀態；監測兩座清水池水位高低、供水流量、水質等（預留）；
u 測控終端支持監控中心遠程控制閥門的開關；
u 測控終端通過采集的清水池水位值，可自動開關閥門；同時可在監控中心手動開關閥門（水池水位低限時停止向外供水，關閉供水閥門；同時打開進水閥門開始向水池內供水。水池水位高限時允許水池向外向外供水，打開供水閥門；同時關閉進水閥門停止向內供水。）
u 終端支持監測中心隨時召測點監測數據；
u 終端的工作參數支持遠程設置、修改，方便用戶遠程維護終端設備；
u 測控終端支持視頻采集（安裝視屏錄像機對視頻信號進行本地存儲）；
u 測控終端通過485總線將監測數據傳輸到監測中心。
u 測控終端預留擴展接口，以后增加水泵時可直接與測控終端相連。
2.1水源水廠
觸控PC 1臺
控制器 5臺
GPRS數據傳輸模塊 1 套
控制隔離變壓器 3個
開關電源 2個
其它配件（空開、端子、線材、附件等） 1套
機柜 1套
注：真空泵監控柜配控制器1臺
2.1供水水廠
觸控PC 1臺
控制器 3臺
控制隔離變壓器 3個
開關電源 2個
其它配件（空開、端子、線材、附件等） 1套
機柜 1套
3.1水源水廠
監測終端總邏輯圖：
3.2供水水廠
1) 監測終端總邏輯圖：
接口類型：RS232或RS485接口；提供流量計協議；
接口類型：DC12V供電；4~20mA信號輸出接口；
水源水廠測控終端與監測中心之間通過GPRS網絡傳輸各種監控數據。
