【正文】 供水公司綜合信息化工程方案供水公司設(shè)計(jì)所2010年11月供水公司綜合信息化工程方案供排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和信息化，有利于提高水質(zhì)、保障供水、優(yōu)質(zhì)服務(wù)和提高效率，是公司創(chuàng)建新型高效企業(yè)的一個(gè)重要途徑。作為城市公用工程的一個(gè)重要組成部分，供排水系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：一般都是按靜態(tài)荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)（按最大能力），按動(dòng)態(tài)荷載運(yùn)行（通常不是工作在最大能力情況）。這就容易導(dǎo)致能耗和要耗的不必要浪費(fèi)。公司目前供水生產(chǎn)能力106萬立方米/日，實(shí)際生產(chǎn)水量50萬立方米/日；污水處理能力20萬立方米/日，實(shí)際處理水量9萬立方米/日。動(dòng)靜荷載存在著很大差距，實(shí)施自動(dòng)化和信息化的效益會(huì)非常明顯。一、信息化系統(tǒng)概述供排水系統(tǒng)信息化是指將信息技術(shù)與企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)相結(jié)合，建立完善的信息采集和處理機(jī)制及相適應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)，采用科學(xué)的管理方法和手段，提高企業(yè)的效率和效益，通常包括：辦公自動(dòng)化（OA系統(tǒng)）；業(yè)務(wù)處理自動(dòng)化和信息化（即企業(yè)的MIS系統(tǒng)，輔助決策系統(tǒng)）；生產(chǎn)過程自動(dòng)化以及客戶服務(wù)自動(dòng)化。根據(jù)城市供水行業(yè)2010年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃及2020年遠(yuǎn)景目標(biāo)，給合公司建設(shè)高效新型供水企業(yè)需要，公司綜合信息化工程按照一級(jí)城市供水企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，表述為以下子系統(tǒng)的組合：企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（Intranet和Internet）計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）水廠集散型控制系統(tǒng)（DCS系統(tǒng)）給水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)（GIS系統(tǒng)）客戶服務(wù)系統(tǒng)抄表和營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)）動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)二、信息化系統(tǒng)構(gòu)成及功能簡介信息化系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心，以數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，為生產(chǎn)、管理和經(jīng)營提供不同的應(yīng)用。數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫為核心，在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上共享。同時(shí)在企業(yè)外部網(wǎng)上與用戶、政府部門連接，適應(yīng)社會(huì)信息化需要。應(yīng)用系統(tǒng)一般包括八個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)，即生產(chǎn)領(lǐng)域的給水計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)；服務(wù)領(lǐng)域的自來水客戶服務(wù)系統(tǒng)與抄表和營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)；管理領(lǐng)域的MIS綜合管理信息系統(tǒng)、給水動(dòng)態(tài)信息模型系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)。（一）生產(chǎn)領(lǐng)域的子系統(tǒng)1．DCS系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）——集散型控制系統(tǒng)，是目前給水行業(yè)應(yīng)用最成功和最廣泛的水廠生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)。DCS包括傳統(tǒng)DCS，或由PLC及其他監(jiān)控設(shè)備構(gòu)成的DCS。DCS通常由一個(gè)監(jiān)控中心（中心控制室）、若干個(gè)現(xiàn)場控制站和儀表、執(zhí)行器等三級(jí)構(gòu)成?，F(xiàn)場儀表、執(zhí)行器，以及受控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)，通過實(shí)線或通過總線方式連接收集和監(jiān)視各控制站采集的現(xiàn)場工藝設(shè)備的運(yùn)行工況，并依據(jù)運(yùn)行工況，協(xié)調(diào)各個(gè)工藝環(huán)節(jié)，使之盡可能的優(yōu)化運(yùn)行。集散型控制系統(tǒng)的特點(diǎn)體現(xiàn)在它的名稱上，即分散控制和集中管理。分散控制的含義是：分散智能、分散顯示、分散數(shù)據(jù)庫、分散通信功能、分散供電和分散負(fù)荷。通過分散控制，提高系統(tǒng)的可靠性和控制精度。集中管理的含義是：具有很強(qiáng)的信息綜合管理能力。可以實(shí)現(xiàn)所謂：“四化”目標(biāo)。即生產(chǎn)過程自動(dòng)化（PA：Production Automation），進(jìn)行過程監(jiān)督、節(jié)能控制、安全監(jiān)督、環(huán)境監(jiān)視及生產(chǎn)計(jì)劃管理等；工廠自動(dòng)化（FA：Factory Automation），實(shí)現(xiàn)加工、裝配、檢查、挑選、搬運(yùn)、設(shè)備診斷工程過程和產(chǎn)品質(zhì)量管理；實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化（LA：Laboratory Automation）；辦公室自動(dòng)化（OA：office Automation）；。通過集中管理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化目標(biāo)。集散型系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)包括：可靠性指標(biāo)、可用性指標(biāo)、可維性指標(biāo)、安全性指標(biāo)、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率、綜合精度、傳輸時(shí)間及系統(tǒng)的課擴(kuò)展能力指標(biāo)等。2．給水計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)⑴系統(tǒng)架構(gòu)城市供水調(diào)度中心擔(dān)負(fù)著城市水源、各水廠、泵站、管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)施的協(xié)同供水監(jiān)控調(diào)度。一個(gè)完整的城市供水調(diào)度中心系統(tǒng)如下圖：31整個(gè)系統(tǒng)由生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集層的各數(shù)據(jù)采集終端、供水信息處理層的功能服務(wù)器群和調(diào)度操作臺(tái)的各功能操作站構(gòu)成。以下詳細(xì)描述各設(shè)備功能。n 數(shù)據(jù)采集終端負(fù)責(zé)將來自現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集到供水調(diào)度系統(tǒng)中。由于現(xiàn)場的數(shù)據(jù)千差萬別，流量、壓力、液位、濁度、余氯、電度等等，他們數(shù)據(jù)的類型不同、采集的頻率不同、系統(tǒng)獲取的方法不同，數(shù)據(jù)傳送的協(xié)議不同，需要通過一個(gè)前置的數(shù)據(jù)采集終端，將這些數(shù)據(jù)按照各自的特點(diǎn)、各自的協(xié)議收集上來，針對(duì)供水調(diào)度系統(tǒng)的需求，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行前端處理，加工、過濾、整理，以統(tǒng)一的形式發(fā)送給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器。依據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集終端的設(shè)置位置有所不同。一般各水廠，都有自己的自動(dòng)化控制系統(tǒng)管理水廠的日常生產(chǎn)凈化過程?？梢园衙總€(gè)水廠看作一個(gè)管理單元。如果水廠附近建設(shè)有附屬的泵站、變電所，可以把連同水廠在內(nèi)的這些附屬泵站、變電所看作一個(gè)管理單元。對(duì)于相對(duì)分散、獨(dú)立的泵站、變電所，看作單獨(dú)的管理單元。在各管理單元內(nèi)，分別設(shè)置數(shù)據(jù)采集終端，收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并統(tǒng)一發(fā)送給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器。對(duì)于地理分散的信號(hào)源，如管網(wǎng)、水源地，通過無線傳輸設(shè)備將流量、壓力、液位、在線水質(zhì)監(jiān)測等數(shù)據(jù)發(fā)送出來，由設(shè)置在調(diào)度中心的數(shù)據(jù)采集終端統(tǒng)一接收，針對(duì)供水調(diào)度系統(tǒng)的需求，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行前端處理，加工、過濾、整理，以統(tǒng)一的形式發(fā)送給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器。由于這臺(tái)計(jì)算機(jī)承擔(dān)著數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，所以一般建議下位的系統(tǒng)統(tǒng)一通過OPC與這臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。n 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器這臺(tái)服務(wù)器是整個(gè)供水調(diào)度系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的管理中心，是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯聚的關(guān)鍵點(diǎn)。它負(fù)責(zé)收集發(fā)自各數(shù)據(jù)采集終端的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在這里進(jìn)行集中處理，為供水調(diào)度中心各過程監(jiān)控臺(tái)提供實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面和數(shù)據(jù)服務(wù)，判定報(bào)警限值，繪制數(shù)據(jù)趨勢(shì)曲線，打印實(shí)時(shí)和趨勢(shì)數(shù)據(jù)報(bào)表。由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器與數(shù)據(jù)采集終端之間有相對(duì)大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，建議實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器與數(shù)據(jù)采集終端采用相同廠家相同系列的產(chǎn)品，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。n 歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器是供水調(diào)度中心長期歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)器。它根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)保存周期和保存條件，保存來自于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提供724小時(shí)的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)及查詢服務(wù)，并向數(shù)據(jù)分析服務(wù)器提供所需的原始分析數(shù)據(jù)。作為歷史數(shù)據(jù)源，它還可以為數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器提供簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)信息。n 生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析服務(wù)器生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析服務(wù)器是水務(wù)調(diào)度管理中心高級(jí)管理功能的核心服務(wù)器。它根據(jù)數(shù)據(jù)分析的需要，從歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取所需的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行各種類型的數(shù)據(jù)分析。（詳細(xì)功能參見有關(guān)數(shù)據(jù)分析的功能描述。）它為數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器提供大量的高級(jí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果。n 能源管理服務(wù)器能源管理服務(wù)器是水務(wù)調(diào)度管理中心管理生產(chǎn)能源的核心服務(wù)器。它從歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，或者直接從各數(shù)據(jù)采集終端獲得能源數(shù)據(jù)，針對(duì)生產(chǎn)能源進(jìn)行監(jiān)控、管理、分析。它為數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器提供能源信息與節(jié)能增效決策支持。n 數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器，根據(jù)所有客戶對(duì)供水調(diào)度中心系統(tǒng)的信息需求，遵照系統(tǒng)設(shè)置的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，以不同的形式向符合信息訪問授權(quán)的客戶發(fā)布數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的發(fā)布形式包括在線數(shù)據(jù)分析圖表、電子數(shù)據(jù)表格文件、打印的數(shù)據(jù)文件、向其他系統(tǒng)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)電子文件等等。n 其他功能服務(wù)器其他功能服務(wù)器包括：設(shè)備維護(hù)服務(wù)器、水質(zhì)數(shù)據(jù)服務(wù)器等等。這些功能服務(wù)器以各自的應(yīng)用功能為核心，面向供水調(diào)度中心提供信息支撐。它們與生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析服務(wù)器交互信息，協(xié)同管理，起到綜合調(diào)度的功能。n 大屏幕服務(wù)器大屏幕服務(wù)器整合各服務(wù)器提供給供水調(diào)度中心的圖像信息，并綜合各路外接視頻信號(hào)，通過內(nèi)嵌的管理軟件對(duì)大屏幕顯示實(shí)施配置管理。n 各功能監(jiān)控操作臺(tái)各類監(jiān)控操作臺(tái)放置在監(jiān)控中心管控大廳，他們通過調(diào)度中心局域網(wǎng)從各自對(duì)應(yīng)功能的服務(wù)器獲取信息，顯示對(duì)應(yīng)功能的生產(chǎn)管理信息，供水務(wù)調(diào)度中心管理人員綜合了解各方面的水務(wù)信息，提供直觀的信息顯示畫面、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)信息以及決策支持信息。n 調(diào)度中心信息顯示外部平臺(tái)調(diào)度中心信息顯示外部平臺(tái)，由通過Internet接入的計(jì)算機(jī)和移動(dòng)設(shè)備構(gòu)成。它通過企業(yè)防火墻獲取生產(chǎn)管理調(diào)度中心的數(shù)據(jù)。并以短信報(bào)警、網(wǎng)頁信息瀏覽等形式為身在異地的使用者提供及時(shí)的關(guān)鍵信息服務(wù)。城市給水計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)由SCADA數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、在此基礎(chǔ)上的核心信息處理系統(tǒng)以及應(yīng)用接口層三部分