【正文】 農(nóng)村集中飲水工程測量及自動化控制系統(tǒng)設(shè)計書農(nóng)村集中飲水工程測量及自動化控制系統(tǒng)設(shè)計書第一章 系統(tǒng)概述、前言水資源短缺已經(jīng)成為全球性的問題，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，日益增長的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設(shè)水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調(diào)控使用效率，是促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。農(nóng)村集中飲水承擔(dān)該地區(qū)生活用水的取水、過濾、凈化以及給水、供水等工作，生產(chǎn)單元非常分散，尤其是大量的水源井、水源站、用戶和龐大的給水、供水管網(wǎng)分散在整個區(qū)域內(nèi)。采用原始的人工巡檢、人工操作的工作方式，導(dǎo)致數(shù)據(jù)監(jiān)測、匯總和應(yīng)急處理的能力嚴(yán)重滯后。基于上述原因，為提升生產(chǎn)運行調(diào)度指揮能力，保障設(shè)備、管網(wǎng)安全運行，提高工作效率等，我們根據(jù)客戶的需求提出了整套工程地理信息系統(tǒng)及自動化控制系統(tǒng)方案。、設(shè)計方案概述根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營的范圍和特點，建立一套生產(chǎn)運行遠(yuǎn)程實時測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以各供水廠站為核心節(jié)點，建立局級生產(chǎn)調(diào)度指揮中心，下設(shè)由典供水廠、楊坡供水廠、頁坡供水廠、草堂供水廠、篤牯供水廠共五個控制分中心組成。傳輸方式根據(jù)各子系統(tǒng)的特點采用GPRS、光纖寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)。自控系統(tǒng)主要解決集中供水生產(chǎn)過程中現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)、各種儀表參數(shù)的采集及顯示，并完成對現(xiàn)場設(shè)備的控制和管理，保證整個生產(chǎn)過程的自動化，便于領(lǐng)導(dǎo)及時了解各供水點的供水量、設(shè)備的運行狀態(tài)。通過在線監(jiān)測和控制、現(xiàn)代化的調(diào)度指揮系統(tǒng)可以充分發(fā)揮供水設(shè)施的作用，以保證最大限度的節(jié)約用水，實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟效益雙豐收。、設(shè)計原則本方案從農(nóng)村集中供水的具體實際出發(fā)，設(shè)計遵循技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則，并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。做到配置合理，留有擴展余地，技術(shù)先進，性能價格比高，確保系統(tǒng)性能高質(zhì)量，高可靠性。具有以下原則：、先進性與適用性系統(tǒng)的技術(shù)性能、質(zhì)量指標(biāo)達到國際領(lǐng)先水平，并且系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件編制容易掌握，操作使用簡便易行，適合中國國情和農(nóng)村集中供水的特點。該系統(tǒng)集計算機控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、無線通訊技術(shù)為一身，達到國際領(lǐng)先水平，適應(yīng)時代發(fā)展要求。同時該系統(tǒng)面向各種管理層，設(shè)備功能齊全、操作簡便。、經(jīng)濟性與實用性充分考慮供農(nóng)村集中供水實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過科學(xué)合理的配置組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟實用。、可靠性與安全性系統(tǒng)的設(shè)計具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完整的系統(tǒng)安全管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。、開放性以現(xiàn)有成熟產(chǎn)品為對象設(shè)計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，具有網(wǎng)絡(luò)通訊口，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。、可擴充性系統(tǒng)設(shè)計中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據(jù)今后集中供水工程的實際要求擴展系統(tǒng)功能，同時，本方案在設(shè)計中留有冗余接口，以滿足將來發(fā)展需要。、最優(yōu)化的系統(tǒng)配置在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價。、足夠的擴展容量該系統(tǒng)設(shè)備預(yù)留一定的擴展容量，以便在系統(tǒng)中升級改造過程中增加新的控制點。此外系統(tǒng)還預(yù)留與計算機、自動化系統(tǒng)接口，也盡量考慮未來科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。、提高綜合管理水平本方案通過中央控制系統(tǒng)對各子系統(tǒng)運行情況進行綜合監(jiān)測，實時動態(tài)掌握各子系統(tǒng)運行情況。中央控制系統(tǒng)對設(shè)備進行綜合統(tǒng)籌、運行方案優(yōu)化，保證設(shè)備在最佳情態(tài)下運行，從而降低設(shè)備能耗，減少設(shè)備維修，達到提高綜合管理水平的目的。、集中供水控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 36 第二章 *農(nóng)村集中飲水工程現(xiàn)場自動控制系統(tǒng)、系統(tǒng)設(shè)計目的建立水源井泵房與供水站儲水罐之間數(shù)據(jù)檢測和設(shè)備控制系統(tǒng)，實現(xiàn)水源站儲水罐對深井水泵機組遠(yuǎn)程自動控制與運行參數(shù)的自動采集、傳輸、處理、存儲、顯示等功能，同時將數(shù)據(jù)信息接入縣級集中供水生產(chǎn)調(diào)度指揮中心的數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對水源井和水源站儲水罐運行參數(shù)的自動監(jiān)測，達到水源井和供水站儲水罐的優(yōu)化運行，提高水源井運行效率，提高整體經(jīng)濟效益的目的。、系統(tǒng)設(shè)計思想根據(jù)水源井泵房與供水站儲水罐分布的地域特點與通訊技術(shù)發(fā)展的水平。水源井運行測控子系統(tǒng)包括監(jiān)控計算機、無線數(shù)傳交換設(shè)備（采用GPRS、CDMA或通訊光纜）、現(xiàn)場PLC系統(tǒng)（用于現(xiàn)場設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)視、控制以及數(shù)據(jù)采集）等，實現(xiàn)對水源井泵房與供水站儲水罐的監(jiān)控。把水源井和供水站儲水罐的各種設(shè)備運行狀態(tài)、運行參數(shù)送到現(xiàn)場PLC系統(tǒng)，然后經(jīng)無線數(shù)傳交換設(shè)備到監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機對采集的各種數(shù)據(jù)進行存儲、統(tǒng)計等生成設(shè)備運行數(shù)據(jù)的實時*線、歷史*線及數(shù)據(jù)表格，并對現(xiàn)場的各種故障顯示、生成，并對各種報表進行打印等。、系統(tǒng)基本架構(gòu)*農(nóng)村集中飲水工程現(xiàn)場控制系統(tǒng)分為兩個部分：現(xiàn)場監(jiān)控計算機、現(xiàn)場PLC系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。水源井泵房與供水站儲水罐的各種運行狀態(tài)和運行參數(shù)由現(xiàn)場PLC系統(tǒng)采集獲得，并傳送到現(xiàn)場監(jiān)控計算機，然后經(jīng)過GPRS、CDMA或通訊光纜傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，實現(xiàn)各種設(shè)備狀態(tài)及各種數(shù)據(jù)的顯示、處理、發(fā)布等。、現(xiàn)場PLC系統(tǒng)現(xiàn)場PLC系統(tǒng)安裝在水源井泵房控制柜或箱內(nèi)，潛水泵采用軟啟動器進行開啟和保護，主要實現(xiàn)對各水泵的綜合測控和保護，功能包括潛水泵的電流測量、啟?？刂啤⑦\行停止?fàn)顟B(tài)檢測、接觸器故障檢測（燒死）、液位測量（如需要可選配）、流量測量（如需要可選配）、水壓測量（如需要可選配）、過載保護、過壓保護、欠壓告警等，功能強大，最適用于戶外水源井遠(yuǎn)程測控的設(shè)備，具有高可靠性，較寬的工作溫度范圍，較高的防雷防浪涌能力，較高的電磁抗干擾能力。軟啟動內(nèi)的信號通過RS485接口和PLC進行連接。供水水泵安裝電流互感器和電流表及電壓表，熱保護器，斷路器等對水泵進行保護。控制柜（箱）內(nèi)安裝電子電度表，對用電量進行精確計量.現(xiàn)場設(shè)備接地，需要的地方安裝避雷器！420毫安的信號加裝信號隔離器。潛水泵出口配備電磁流量計和壓力變送器，儲水罐內(nèi)安裝超聲波液位計，用來顯示儲水罐內(nèi)的液位和對水泵進行控制，供水泵出口安裝電磁流量計和壓力變送器，輸出420毫安信號傳送到配電柜上的PLC模擬量模塊。PLC上實現(xiàn)水泵的開啟和關(guān)閉，在上位機和組態(tài)系統(tǒng)上顯示流量，壓力，液位，運行狀態(tài)，故障顯示，報表及等相關(guān)參數(shù)，同時實現(xiàn)對水泵的控制。PLC模擬量約為32個點，開關(guān)量模塊約為96個點，預(yù)留20%余量、現(xiàn)場監(jiān)控計算機現(xiàn)場監(jiān)控計算機對PLC系統(tǒng)的水廠設(shè)備運行過程中的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理，對所控設(shè)備進行控制。在該控制方式下，實現(xiàn)對水廠、泵站的相關(guān)設(shè)備進行聯(lián)動控制，如開泵過程為先開泵后開閥，停泵過程為先關(guān)閥后停泵等。、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通訊技術(shù)與設(shè)備的選擇是構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最豐富多彩的部分，該系統(tǒng)設(shè)計是否合理，通訊技術(shù)的選擇十分重要。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為數(shù)