李月英
（鄭州市自來水總公司）

一、建立柿園水廠監測調度系統的指導思想

　　目前正在運行中的柿園水廠監測調度系統始建于1984年。它實質上是一臺無人值守的無線遙測多功能端機和部分配套設備（如無線電數傳電臺、穩壓電源等）及一次儀表（如壓力、流量等）組成的。在過去近十年的運行中它們為公司生產活動的正常開展提供了大量的運行數據、參數和信息，為提高我市供水系統的社會效益和經濟效益，為公司上國家二級企業立下了不可低估的歷史功績，但是：從《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》的角度來看,“二類水司要求采用常規的水廠計算機監控系統，它能采集必要的工藝參數及信息，具有對生產過程監測調度的功能。系統可用率有一定要求（如95% 以上）”，“到2000年要求……,第二類水司在主要技術方面多數達到或接近80年代國際水平”，“老廠可分期改造，逐步達到上述要求；步驟上可先改造規模大、影響大、投資效益高的……”。
　　柿園水廠日產水量36萬m³，擔負著我市西部地區廣大骨干企業生產用水和城市居民生活用水的供給工作，舉足輕重；鑒于上述兩條主要原因，為加強水廠的科學管理，確保在節約能源、降低成本的前提下多供水、供好水，按照《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》對第二類監測系統水平的要求，建立柿園水廠監測調度系統勢在必行。

二、總體設計方案

　　柿園水廠監測調度系統是柿園水廠生產調度的指揮中心，它的設計首先應完成對該廠進水、送水、凈化和配電等部門進行集中管理和分散控制，其次，作為鄭州市供水監測調度系統的重要組成部分，他應能接受并完成總公司中心監測調度系統所發出的監測調度指令，并定時或在指定的時間內向總公司中心監測調度系統發送監測數據和信息。
　　柿園水廠監測調度系統是一個由廠級監測主站和六個分站組成的1：6輻射狀有線數據傳輸網絡（與石佛加壓分站為無線傳輸），除廠主站外，下設六個分站，它們為：
　　（1） 進水分站
　　（2） 加礬分站
　　（3） 加氯分站
　　（4） 送水分站
　　（5） 配電分站
　　（6） 石佛加壓分站（該站由市重點辦負責并完成）
　　上述各站與站、站與一次儀表、二次儀表及變送器之間的連接均采用有線傳輸（廠主站與石佛加壓分站之間為無線傳輸），各分站可以獨立工作，可以現場監測各種供水參數，進行數據處理、顯示和監測有關設備的運行，同時經一對傳輸線與廠監測主站進行數據交換和指令傳輸。廠監測主站統一進行數據和信息的存儲、處理、統計、顯示和打印。
　　廠主站作為總公司監測調度系統的執行端，應按總公司中心調度監測系統的要求選出部分信號和數據，通過無線傳輸，發送到總公司中心監測調度系統。（選取的信號和數據見表1）

三、系統設計

　　3.1 硬件（含主要設備、儀器、儀表等）
　　3.1.1 硬件配置原則
　　應與總公司中心監測調度系統設備兼容，以確保全市監測系統信息暢通。
　　3.1.2 廠主站
　　(1)、計算機系統

　　(2)、數傳電臺（含直流穩壓電源） 要求：數話兼容，且能與總公司中心監測調度系統聯網運行；
　　(3)、交流穩壓電源3KVA一臺
　　(4)、UPS不間斷電源STK1000VA一臺
　　3.1.3 各分站
　　(1)、主機計算機P266/3.2G五臺
　　(2)、SLC控制柜（含可編程序控制器SLC5/04等）五臺
　　(3)、打印機EPSON1600KⅡ五臺
　　(4)、直流電源24V3A五臺
　　(5)、UPS不間斷電源1KVA五臺
　　(6)、一次儀表、二次儀表及變送器
　　關于所用硬件設備、一次儀表、二次儀表、變送器的規格、型號、測量范圍、技術性能及參數等指標，應能完全滿足本設計監測調度功能之需要，以確保監測調度系統信息之暢通。（見表2）

　　3.2 軟件設計原則
　　監測調度系統軟件設計應依以下原則：
　　1、確保設計方案的實現，按要求設計監測調度系統軟件，包括廠主站監測調度軟件和各分站數據采集和報警處理軟件。各分站應按表2設計之信號和數據及時向廠主站發送所需監測信息和參數；
　　2、完成系統應具備的功能見(三)；
　　3、系統應用軟件的設計，應與總公司監測調度系統應用軟件兼容；
　　4、系統控制軟件的設計，應采取相對獨立、單一功能的模塊結構，具體可為：
　　①系統定義模塊
　　②服務模塊
　　③通信模塊
　　④數據查改模塊
　　⑤數據處理模塊
　　⑥曲線模塊
　　⑦報表模塊
　　⑧畫面定義模塊
　　⑨畫面顯示模塊
　　⑩各站數據互調模塊。
　　3.3 系統主要功能：
　　在通過上述系統控制軟件設計的基礎上，系統應具備如下主要功能；（見表3）

　　3.3.1 主站主要功能：
　　1、遙測功能：能設定時間間隔，定時巡測廠內和石佛加壓站的監測參數和信息；能隨時點測或分組召測供水參數和信息（見表4），能隨時接收總公司監測調度中心的召測指令，并按指令執行；能及時向總公司監測調度中心發送有關數據和信息；
　　2、狀態管理功能：能決定所屬各分站聯網、脫網狀態；能進行查詢并按實際需要隨時進行修改；能對各通道聯網脫網狀態進行查詢和修正；能對備用站予留備用通道；
　　3、參數設置功能：能設置各監測參數的基數值，上、下限值和系數；能設置或修改各分站地址及通道號；能接收總公司監測調度中心發出的校時命令，完成監測系統的時間同步；
　　4、遙信功能：能隨時遙信各開關量的運行狀態；
　　5、數據與圖形的顯示、輸出功能：對監測的運行參數、開關狀態以及歷史數據、各類統計報表等可以以表格或多種曲線形式(如單軸、多軸、直方、比例)在屏幕上顯示；并可由打印機或繪圖儀輸出；對廠內管道圖、配電圖、工藝流程圖可以隨時檢索、調用并根據生產實際變化情況進行在線修改；
　　6、報警功能：能對越限參數進行聲光報警，同時顯示其站號、參數名稱、越限值、越限時間，要求可測報亦可自報并能設置報警優先權；
　　7、數據庫管理功能：要求對各分站監測到的各種數字量、模擬量和開關量，分類建庫存儲，能自動形成歷史文件，除能對歷史數據按多種條件進行查詢和修改外，還能按要求進行處理、計算、統計并編制完成各種統計圖、表，對確實需要而監測系統又不能監測到的參數可進行人工輸入；
　　8、報表的處理、打印、圖形輸出功能：能按要求處理、打印包括日、月、年在內的生產報表，并具有圖形輸出繪制功能；報表格式可在屏幕上預覽。
　　要求在使用上述功能的過程中作到：不影響正常監測工作。

　　3.3.2 各分站應具備的主要功能：
　　(1) 參數的檢測與處理功能：能定時巡測，隨時點測或分組召測所轄范圍內的監測參數，并能儲存、查詢、修改(去偽存真)、統計；進行基數設置，系數設置與修改；最大最小值的計算；隨時接受廠站指令并進行數據和信息的傳輸，接受廠主站統一校時以及通道的聯網、脫網狀態設置等；
　　(2) 圖形報表顯示功能：對監測到的各種參數能在進行篩選去偽存真的基礎上，按要求繪制出曲線、平面圖；組成各類統計報表，進行屏幕顯示；
　　(3) 報警功能：對本站監測到各類數據和信息(例如：水位、壓力、濁度、余氯、PH值、電流、電壓、溫度等)對超限值進行聲光報警并在CRT上顯示(包括：通道號、名稱、實時值及時間)；
　　(4) 顯示其它分站的功能：要求各分站數據可以互相調用；

四、有關配套技術要求

　　(一)各站工作場地：
　　(1)、地面應采取抗靜電措施；
　　(2)、墻面和頂棚應采用不易吸附塵埃且吸音效果好的材料，所用裝飾材料第一要防靜電，第二要阻燃；
　　(3)、根據實際工作需要，采用防火材料對工作間進行隔斷；
　　(4)、機房門要往外開或雙向推拉，可設雙層密閉或不設窗子(此時室內需設空調系統)；
　　(5)、機房的配電系統應符合計算機系統的實際需要，如容量、交流電壓的質量等。機房的照明要求為：離地0.8m處照度為100～200勒克斯；
　　(二)、做好安全保護與接地
　　做好建筑物的防雷接地和系統設備的保護接地，機房接地電阻不應大于l歐姆；
　　做好工作接地，接地電阻不宜大于4歐姆；
　　做好安全保護地，接地電阻不應大于4歐姆；
　　計算機系統直流地的接地電阻一般不大干2歐姆;
　　(三)、空調系統：
　　應保證正常的工作溫度(20—26℃)，相對濕度35％—65％和清潔度，并能及時定量補充新鮮空氣；
　　(四)、配置專用滅火裝置；
　　(五)、配置必要的工作臺、椅、操作臺、資料柜等。

五、實施建議

　　考慮到柿園水廠是一個具有四十余年歷史的老廠，肩負著鄭州西部地區主要工業用水和廣大居民生活用水的重要任務，加之此項工程技術難度高、系統大、投資大、工期長，牽扯面廣，建議：
　　1、分期改造，逐步完成：
　　①第一期：(時間1998年5月—1998年底)完成廠主站和五個分站監測設備和進水、送水、配電三個分站的設備及一次儀表、二次儀表和變送器的安裝、調試工作和軟件編程工作；
　　②第二期：待加氯自動化和加礬自動化項目完成后，再進行 加礬分站和加氯分站設備及一次儀表、二次儀表和變送器的安裝、 調試工作，并完成系統總調試；
　　2、和柿園水廠的工藝改造配套進行；
　　3、制定完善的工作制度，作好上崗前調度人員的培訓工作。