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刘杰 华北市政设计院
SCADA及RTU的当前应用情况
随着计算机、SCADA系统软件、RTU、通信等技术的发展,SCADA及RTU系统在供排水的应用也越来越广泛,主要包括以下两方面:SCADA系统从水厂级扩展到公司、城市、区域级供水及输配水综合调度系统;RTU的应用从泵站监控、管网的测流测压到调流调压到水源地的水量、水质监测、输水管线的安全监控、管网的水质监测、跑漏水的检测、用户的计量和收费。
(1)供水SCADA系统架构
采用分层分布式结构:业务系统层、综合监控系统层和基础自动化层。
业务系统: 采用MES 系统软件,实现完整的业务覆盖。
综合监控系统:采用SCADA平台软件,在省市县级提供对辖区内所有自动化、监测子系统的一体化集成综合监控。
基础自动化系统:以组态软件、PLC、RTU、HMI为核心,实现采集点、泵站、水厂的数据采集与自动化控制。
(2)常见的通讯方式
常见的通讯方式有: 数传电台通信;微波通信;GPRS通信;3G通信;无线网络;VPN通信;ADSL;专线通信。
(3)RTU的供电方式
根据RTU现场使用环境的不同,主要有以下供电方式:
城区内监测点:采用借用单位或居民用电的方式;采用路灯电源结合充电器、电池组的方式。水厂、泵站、闸门监测点:采用就地取电的方式。野外监测点:采用太阳能、风能结合充电器、电池组的方式;采用电池组人工定期更换的方式。
(4)开放、兼容、可扩展SCADA系统软件开发与集成的厂商及RTU设备制造厂商致力于市政供排水行业的推广及应用。
(5)综合监控系统的复杂性
系统庞大: 百万采集点/ 多客户端;
结构复杂:地点分散/层次多;
接口众多: 数据/ 视频/ 语音……;
实时性强:秒级反应速度;
可靠性高:多种冗余方式和后备切换;
功能强大: 共享/ 联动/ 智能/决策。
(6)新一代SCADA系统平台特点
集成支撑平台
模块化结构
灵活部署全方位冗余
SCADA及RTU在市政供排水的应用展望
(1)供水
多个水源的水量预测及合理利用;
水利、水文、气象、环保多行业多部门的数据信息共享。
(2)排水
重点排污的水量水质监控、预警、科学调配;
在中水系统中的应用;
降雨量的监测与雨水的合理排放。
(3)强大的运算模块——实现气象、水利结合
对于水资源配置中的供水和需水,主要是基于历史数据系列,对未来天气变化的影响尚未得到充分考虑。在水资源调度过程中,关键是要进行定量化地气象和用户需水的预测,但当前很难做到这一点。
随着气候变化和人类活动影响的深入,水循环与水资源系统的不确定性在增加;采用风险管理的模式,并考虑未来气候变化的影响,优化建立水利调水工程的运行与调度模式,对于在建和规划中的水利调水工程,尚需结合气候变化预估,做进一步的优化。未来SCADA系统平台将起到至关重要的推动作用,保证水电工程的安全、高效、可持续。
(4)业务集成平台——实现跨区域调水的协调调度
(5)集成GIS系统、可进行事故的预测、查询、应急
(6)排水调度的辅助决策——调度专家知识库
摘自《自动化博览》2013年3月