1 概述

近年來隨著中國經濟的繁榮，水工業(yè)，包括工業(yè)制水、工業(yè)污水處理、市政給排水、建筑給排水、水文水利、農村直飲水、節(jié)水灌溉、水質檢測等領域工程及配套設施的建設蓬勃發(fā)展，新技術的不斷涌現推動著中國水工業(yè)自動化、信息化的不斷深入。

城市供水生產調度系統一般包括供水總公司，水廠監(jiān)控站，水源井監(jiān)控站，水網加壓站等。自來水的生產過程通常是由地表水或者水源井取水送到水廠，在水廠經過消毒、沉淀、過濾等過程后送入城市供水管網，提供給城市居民或者工業(yè)用戶等使用。

2 系統建設難點

目前，許多城市的供水系統是以地下水為主要水源、多水廠處理的環(huán)狀管網的供水系統，并且存在多個獨立供水板塊，系統分布區(qū)域范圍大，供水公司的全局性管理和實時監(jiān)控相對困難。大部分城市已經建立的供水監(jiān)控系統主要存在以下幾個問題：

1. 供水管網壓力不穩(wěn)定、通訊方式落后、系統相對封閉、沒有建立有效的企業(yè)信息共享系統。大多數水廠的供水SCADA系統采用傳統的相對獨立的C／S模式，遠程站點采用電臺傳遞供水管網的相關數據和指令，不利于供水公司的集中管理和優(yōu)化調度以及水廠之間的信息共享。

2. 部分二級水廠的自來水生產監(jiān)控系統的自動化程度較低，水處理系統的可靠性較差，外輸供水采用落后的人工控制方式，浪費了大量的人力和物力，而且導致管網壓力不穩(wěn)定，供水公司無法及時瀏覽水廠的生產數據。

3. 部分水廠的供水監(jiān)控系統的冗余性不高，操作模式過于單一，經常由于一臺設備的故障，而導致整個水廠供水監(jiān)控系統的癱瘓，造成嚴重的經濟損失。

4. 系統依靠調度人員人工發(fā)出指令來實現優(yōu)化調度，浪費大量的人力物力，調度人員則完全依靠個人經驗進行調度。因此，當系統出現故障時，調度人員很難及時發(fā)現和處理。

3 系統架構

 供水生產調度系統分為兩級：水務調度中心及水廠分控中心。

4 系統功能

湖南良源自動化（該公司致力于自動化系統集成、信息化系統開發(fā)、DCS系統開發(fā)、PLC系統開發(fā)、低壓配電柜成套、變頻軟起柜等傳動系統開發(fā)，具體信息及更多的技術解決方案詳見www.huly0801.com）的工程師們多年來一直致力于該系統的開發(fā)與應用，如下只是典型的案例，具體項目會根據實際情況采取相應的解決方案。

4.1 生產實時監(jiān)控

通過直觀的動態(tài)畫面表達實時供水動態(tài)、設備運行狀況、水處理工藝流程畫面、顯示供水公司水流方向等流程畫面。通過分布廣泛的壓力監(jiān)測點可在現場工藝流程動態(tài)監(jiān)控畫面中全面反映出城市水網的壓力分布，和因需水量變化等多種擾動因素造成的官網壓力變動，通過實時畫面能及時準確的掌握城市供水狀態(tài)。

4.2 趨勢顯示與查詢

實時趨勢：系統可以生成實時趨勢圖，用于分析模擬量參數（如流量、溫度、壓力等）的變化趨勢，以更好地讓操作人員掌握系統參數的變化趨勢，使系統保持最佳運行。

歷史趨勢：根據用戶的需要我們可以將相關的監(jiān)控點數據生成歷史趨勢圖。通過歷史趨勢，用戶可以查看以前特定某段（點）時間的歷史圖形記錄，可以查找故障發(fā)生的時間，變化趨勢，從而找出系統的故障原因。

這些信息還可通過WEB服務器發(fā)布，供聯網的客戶端瀏覽。

4.3 生產報表管理

系統可自動采集，統計分析報表自動生成，預置流程數據報送，同時可根據使用者要求進行生產報表報送流程自定義，可根據用戶權限隨時進行任意格式數據報表導出，為管理決策隨時提供第一手資料，同時極大緩解人力勞動，減少企業(yè)人力成本。

報表格式可以根據生產的實際要求，通過監(jiān)控軟件與EXCEL電子表格的動態(tài)鏈接，任意定義各類表格及其格式，如班報表、日報表、月統計表，甚至年統計表等等。并且可以統計每一個報表的最大、最小值，做出相應的棒圖、趨勢圖、X-bar圖等數據分析方案，使整個管網運行、設備優(yōu)化和企業(yè)管理進入全面量化控制過程。利用定時打印設置功能，可以設置定時自動打印各類報表，也可以根據需要人工干預，隨時打印所需報表。

4.4 報警與事件管理

對于監(jiān)控站的設備或系統部件故障報警、診斷報警等，管理軟件能自動處理。對工藝過程報警管理軟件進行報警組態(tài)后自動處理。系統對任一報警可以用監(jiān)控站內置喇叭發(fā)出聲報警，也可以用將重要參數報警組態(tài)為報警出現時輸出到某個數字量輸出點，以驅動外接音響。對于每個報警可以組態(tài)為報警發(fā)生時系統自動切換至報警參數所在畫面，同時在報警提示行以醒目的顏色顯示報警信息。

每個報警可以組態(tài)是否需要打印及打印風格，工作站上顯示的報警處均帶有日期和時間，同時對報警參數恢復的日期和時間同樣進行顯示和記錄。

4.5 生產調度管理

調度中心信息化平臺，通過每日廠級數據匯總，及時下達次日的指標，保證總供水需求平衡，避免浪費或者不足。通過各種圖例分析廠級設備耗電與原水消耗的比率，得出綜合能耗指標。依靠這些參數生成調度方案，輔助企業(yè)對所屬區(qū)域的供水、水網運行優(yōu)化調度管理，同時通過網絡實現數據共享，將生產調度數據直接用于辦公自動化系統，實現”監(jiān)測、控制、調度、管理”一體化，提高生產效率，提升經濟效益。

4.6 污染事件預警與應急管理

水務集團信息化平臺具備完善的污染事件預警與應急管理機制，結合水網GIS地理信息管理系統，以供水管網，排放流域的空間數據和屬性數據為核心，配合先進的計算機軟件技術、通信技術、圖形處理技術等建立起及時穩(wěn)定的報警應急管理系統。當某流域發(fā)生排放污染事件時，通過大屏幕顯示、聲光信號等方式及時將污染事件第一時間展現，并且可通過GIS地理信息系統，給出具體污染地段區(qū)域畫面，及時通告相關部門采取措施。并且通過與調度系統的接口，以大量數據為基礎，對水質數據進行統計分析，為水污染事件提供處理決策支持，保障市民的用水安全。

水污染應急與預警系統中視頻系統與GIS地理信息系統深度結合，空間定位利用GIS的管理空間數據的功能，將分布在不同監(jiān)測河流上的監(jiān)測斷面監(jiān)測點或采樣點在系統上進行空間顯示定位。同時會通過視頻畫面將污染監(jiān)測點的實時視頻畫面顯示在調度中心大屏幕上。

4.7 能耗成本管理

智能抽取各類與能耗成本的相關的生產運行數據，進行統計匯總，實時生成各類能耗成本指標，使能耗成本的管理快捷、準確、高效。