三维力控视频教程

Wed

26

May

2010

力控在开封市环保局环境在线监测系统的应用

 开封市环保局环境在线监测系统是由污染源在线监测系统、主要水域水质自动监测系统、城市空气质量监测系统、城市噪音监测系统、和监测中心组成的监测系统。该系统可进行自动采样、对主要污染因子进行在线监测;掌握城市污染源排放情况及污染排放总量,监测数据自动传输到环保监测中心;由监测中心的服务器进行数据汇总、整理和综合分析;监测信息传至环保局,由环保局对污染源进行监督管理。

  1)整合GPRS/CDMA/宽带通讯技术,实时监视重点污染源瞬时流量、累积流量、污染物浓度、污染物排放总量等数据,实时控制现场设备的运行状态;整合GPRS/CDMA/宽带通讯技术,传输全市大气和水自动监测数据到环保局中心控制室。

  2)实现各类监测数据的接收、显示、统计、自动综合分析、存储、应用、发布等。

  3)利用GIS与数据库的接口功能,在电子地图上直观地生成可视化的计算结果图表。

  4)选用先进的开发技术,应用系统操作简便、人机界面友好,适合各层面人员操作使用;

  5)具有超前的设计理念,根据环境管理工作的发展和要求,能够随时进行扩充,并应兼容现有的应用系统;

  6)在网络覆盖面、可靠性、稳定性、实时传输速度、数据传输的准确性及安全性、操作界面、建设投资及系统日常运行费用合理等方面具有良好的体现。

系统网络结构图

 

系统构成:

  开封市环保局环境在线监测系统主要由中心站和监控子站组成。在系统中,中心站通过GPRS网络与各监测子站进行信息交换,按要求对收集的监测结果进行统计处理,形成各种统计分析报告、报表及图形,通过显示屏进行显示。

  在该项目中使用了PLC设备和智能模块的采集设备,德国WTW的COD等仪器仪表设备,在力控中支持大量的PLC等采集设备的驱动,支持与化学需氧量CODcr在线自动监测仪、总有机碳TOC水质自动分析仪、紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪、氨氮水质自动分析仪、总磷水质自动分析仪、PH水质自动分析仪、超声波明渠污水流量计、电磁流量计

  等多种监测仪器和分析仪器进行通信,采集和转发通信方式完全实现了《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》。

实现的功能:

1)在线监测和远程控制

  可以在线查看、查询、获取各种模拟设备和开关的最新数据、状况。并可以实现定时监测(TOC、COD、PH、流量等一次性仪表在一段时间内,按照固定的周期进行数据采集)。中心控制室可以实时显示水污染点源的①污水瞬时流量和累积流量②COD或氨氮的浓度和排放总量等数据,能够对监测现场设备进行远程启动、设定工作时间、调整工作周期、数据二次查询等远程操作,并将分析结果和设备运行日志记录于环保局中心数据中。中心控制室可以实时显示大气污染点源的①烟气流量和排放总量②烟气、烟尘、CO、SO2、Nox的浓度和排放总量等数据。

 

2)报警处理

  报警有四种:断线报警(包括设备故障报警)、超标报警、开关设备报警和异常情况报警。可以灵活设定报警条件,并和人员的手机、短信绑定,在满足报警条件时,自动发送报警信息。

 

3)短信服务

  短信服务有:数据传送,可以把企业的数据发送到指定的手机;短信报警(数据报警,断线报警,开关设备报警,监测仪器报警);批量配置企业的报警数据;自写短信,自定义短信的内容和发送对象。

4)查询统计

  提供多种条件查询方式和查询结果分类、分项排序、统计最大值、最小值、平均值、汇总值等分析处理功能。提供统计各类监测数据功能,如流量统计;COD、氨氮浓度分析;COD、氨氮排放总量统计;烟气流量统计;烟气、烟尘、CO、SO2、NOx浓度分析;烟气、烟尘、CO、SO2、NOx排放总量统计等。提供查询结果打印功能

5)分析报表

  对于企业的排放汇总数据按指定的时间段进行列表和图形方式分析,并可实现与收费管理系统的结合。

  列表分析以表格的方式给出上述数据,图形方式通过曲线、柱状和饼状等图形直观的显示。

 

  系统至少提供以下报表并能够按照所见即所得的效果进行打印。

  废水监测报表(曲线图)、废气监测报表(曲线图)实时监测数据日报表(曲线图),月报表(曲线图),年报表(曲线图)

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Wed

26

May

2010

力控风电版监控组态软件FCWP在风力发电中的应用

1、行业背景

1.1、现状

     随着煤碳、石油等能源的逐渐枯竭,人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74X109MW,其中可利用风能约为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大,分布面广,仅陆地上的风能储量就约2.53亿千瓦。我国的风电发展起步较晚,但在国家政策的激励和扶持下也取得了长足的进步,到2010年累计装机容量可达2000万千瓦。

 

1.2、需求分析

风能资源丰富的地区一般都比较偏远,而且环境恶劣,在风电站中,风电机组分布比较分散、监控参数多,这都会给风电系统的控制带来不利影响。为充分有效地利用风力进行发电,监控与数据采集(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统作为自动化控制的核心具有信息完整等优点,能提高效率,正确掌握系统运行状态,加快决策,有助于快速诊断系统故障状态,对提高风电场运行的可靠性、安全性与经济效益具有不可替代的作用。

作为国产监控组态软件的领军者,北京三维力控科技一直关注风电行业的发展,结合国外著名厂商倍福(BeckHoff)的嵌入式PC控制器CX1020,总结多年来风电行业的应用经验,开发了风电专用版监控组态软件FCWP。

2、系统网络拓扑图

 

整个监控网络可以分为三个层次

1)       就地监控部分:布置在每台风力发电机塔筒的控制柜内,每台风力发电机的就地控制能够对此台风力发电机的运行状态进行监控,并对其产生的数据进行采集。

2)       中央监控部分:一般布置在风电场控制室内。工作人员能够根据画面的切换随时控制和了解风电场同一型号风力发电机的运行和操作。

3)       远程监控部分:根据需要布置在不同地点的远程控制,远程控制目前一般通过光纤或无线网络等通讯方式访问中控室主机进行控制。

3.德国BeckHoff嵌入式PC  CX1020

德国倍福高性能嵌入式PC CX1020 配备有 1 GHz 的 Intel? Celeron? M CPU,在超低内核电压下运行,具有低热功耗的特点,其 TDP(热设计功率)仅为 7W。虽然设计非常紧凑,却不需要使用风扇。因为它用 CF 卡作为启动和存储介质,所以控制器内无需使用旋转介质,增加整个系统的MTBF(平均无故障工作时间)。精心的产品设计结构适合在恶劣的气候环境下正常运行,高速Ether CAT 现场总线结合北京三维力控科开发的风电专用协议,使整个控制系统具有快速控制技术以及实时风场网络监控等基本特征。

借助于倍福嵌入式PC CX1020的强大功能和风电控制专用模块实现了对风机各参数的采集与控制:电网参数、气象参数、机组状态参数、变桨控制、发电机运行控制和管理(机舱)等。

4.力控风电设备SCADA监控软件FCWP

 力控风电设备SCADA监控软件FCWP 具备风电行业专用的设备负荷专用曲线及监测组件,适合风电场级监控和风电场运维中心的系统集成,采用核心数据库系统、来实现全国相关各风电场的所有风电机组、继电保护、风速、发电量、售电量等运行情况的远程监视和接收汇总,使各级部门都能及时的了解风电机组运行状态和发电状况。

 运维中心采用实时数据库系统软件。构建统一的海量实时生产数据监管平台,整合不同设备厂家的监控系统,在管理层建设统一的管理数据平台,实现以生产管理和安全管理为核心的自动报表功能、生产装置的监控功能、工艺指标的考核功能和安全防范、生产监督以及计量功能。建立生产实时数据监视系统平台,通过对风电场设备数据的采集和整理,为专业管理人员提供庞大的信息数据库,便于对数据进行分析,形成辅助决策系统。网络结构采用C/S  通信效率高,易扩展,减少投资。运维中心采用双网关通信,数据通道和用户上网通道隔离,安全可靠。数据传输采用VPN方式,安全可靠,性价比高,系统软件应该稳定、可靠,可组态,便于维护和二次开发,减少投资。

5.就地监控部分

就地监控部分有下位数据采集处理系统德国Beckhoff嵌入式PC  CX1020和上位监控组态软件力控风电设备SCADA监控软件FCWP组成。

5.1、Beckhoff嵌入式PC CX1020控制实现

    主控系统:主控系统是风机控制系统的主体,它实现自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制、保护功能。它对外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统(变频器),它与监控系统接口完成风机实时数据及统计数据的交换,与变桨控制系统接口完成对叶片的控制,实现最大风能捕获以及恒速运行,与变频系统(变频器)接口实现对有功功率以及无功功率的自动调节。

变桨控制系统:与主控系统配合,通过对叶片节距角的控制,实现最大风能捕获以及恒速运行,提高了风力发电机组的运行灵活性。目前来看,变桨控制系统的叶片驱动有液压和电气两种方式,电气驱动方式中又有采用交流电机和直流电机两种不同方案。究竟采用何种方式主要取决于制造厂家多年来形成的技术路线及传统。

变频系统(变频)器:与主控制系统接口,和发电机、电网连接,直接承担着保证供电品质、提高功率因素,满足电网兼容性标准等重要作用。

5.2、力控风电版SCADA就地监控功能的实现

1、显示机组的运行数据,如机组的瞬时发电功率、累计发电量、发电小时数、风轮及电机的转速和风速、风向等,用风玫瑰图、曲线或图表的形式直观地显示出来。

电网参数:包括电网三相电压、三相电流、电网频率、功率因数等。电压故障检测:电网电压闪变、过电压、低电压、电压跌落、相序故障、三相不对称等。

气象参数:包括风速、风向、环境温度等。

机组状态参数:包括:风轮转速、发电机转速、发电机线圈温度、发电机前后轴承温度、齿轮箱油温度、齿轮箱前后轴承温度、液压系统油温、油压、油位、机舱振动、电缆扭转、机舱温度等。

 

2、显示风电机组的运行状态,如开机、停车、调向、手/自动控制以及大/小发电机工作等情况。

 

(1)主控系统检测电网参数、气象参数、机组运行参数,当条件满足时,启动偏航系统执行自动解缆、对风控制,释放机组的刹车盘,调节桨距角度,风车开始自由转动,进入待机状态。

(2)当外部气象系统监测的风速大于某一定值时,主控系统启动变流器系统开始进行转子励磁,待发电机定子输出电能与电网同频、同相、同幅时,合闸出口断路器实现并网发电。

(3)风力机组功率、转速调节根据风力机特性,当机组处于最佳叶尖速比λ运行时,风机机组将捕获得最大的能量,虽理论上机组转速可在任意转速下运行,但受实际机组转速限制、系统功率限制,不得不将该阶段分为以下几个运行区域:即变速运行区域、恒速运行区域和恒功率运行区。额定功率内的运行状态包括:变速运行区(最佳的λ)和恒速运行区。

 

3、显示各机组运行过程中发生的故障。在显示故障时,显示出故障的类型及发生时间,以便运行人员及时处理及消除故障,保证风电机组的安全和持续运行。

5.3力控风电版SCADA就地监控系统的优点

  力控风电版监控组态软件FCWP是北京三维力控科技公司总结多年来风电行业的应用经验,精心打造的一款符合国内风电行业应用的风电监控软件。

1、  全中文的操作界面,符合中国人的操作习惯

 

2、 对风电场场址的风况特征和风能资源应作出分析和评价。

力控风电版监控组态软件具有强大绘图功能,通过简单的绘制可以绘制出风速频率曲线和风向频率玫瑰图、编制月平均风速变化和年平均风速日(024小时)变化曲线,并根据每台机组的输出功率曲线,结合年度检修计划,编制出年、月()和日预报发电计划以及次日的风速和发电预报,报送电网管理部门和调度部门审批。 

1)与风场测风塔同期的相关长期测站风速年变化直方图

2)相关长期测站连续20-30年的风速年际变化直方图

3)风电场测站全年的风速和风功率密度日变化曲线图

4)风电场测站全年的风速和风功率密度年变化曲线图

5)风电场测站全年的风速和风能频率分布直方图

6)风电场测站全年的风向玫瑰图

7)风电场测站全年的风能玫瑰图

8)风电场测站各月的风向玫瑰图

9)风电场测站各月的风能玫瑰图

10)风电场测站各月的风速和风功率密度日变化曲线

通过直观的图表、曲线和实时的数据为风电场的建设与维护提供了有效的依据

 

  

3、 高效、快速、稳定的数据采集处理能力

力控与Beckhoff 控制器的通讯方式具有如下几种:

◆OPC通讯方式

Beckhoff 的TwinCAT系统软件可以连接1 台或多台PLC,同时提供OPCServer。力控作为OPCClient 与之连接。通讯效率一般,不支持冗余,适用于小规模的通讯任务。

◆调用动态库 DLL实现通讯

Beckhoff 的TwinCAT系统软件可以连接1 台或多台PLC,同时提供DLL 供外部系统调用。力控提供了对应的驱动程序。通讯效率较好,支持冗余,适用于中等规模的通讯任务。

批量打包传送

这是一种定制化的驱动。使用方法是在Beckhoff 的控制器中编制程序,将数据打包,通过以太网批量传送。力控中运行对应的驱动程序进行接收。通讯效率高,支持冗余,适用于大规模的通讯任务。例如,一套SCADA 系统同时管理50个以上的控制器。这种方案,解决了以上两种方案容易产生的一个非常重要的问题:数据采集统计滞后,造成生产量统计值要比实际值小,在客户看来属于严重亏损,不能让他们接受。新方案,比原来采取的方案获取得到的数据的实时性更强,数据偏差更小。

6.中央监控中心

6.1中央监控中心功能简介

风场中央监控中心,布置在风电场控制室内.工作人员能够根据画面的切换随时控制和了解风电场同一型号风力发电机的运行和操。风场监控中心通过风电场光纤以太网环路与就地控制室的系统进行通讯。

在中央控制室,设立了一对互为热备的实时数据库服务器,采集和保存所有的现场数据,同时作为报警服务器和事件服务器;根据需要设立一定数目的客户端节点,作为操作员站;设立一台工程师站作为组态和维护。风场中央监控中心,布置在风电场控制室内.工作人员能够根据画面的切换随时控制和了解风电场同一型号风力发电机的运行和操。风场监控中心通过风电场光纤以太网环路与就地控制室的系统进行通讯。

SCADA实时数据历史数据库服务器采用北京三维力控自主开发的分布式实时数据库pSpace3.6,负责处理、存储、管理从控制系统传送来的实时数据,同时又为网络中的其它服务器和工作站提供实时和历史数据。SCADA实时历史数据库服务器是控制网络中的报警、趋势、报表等的数据服务器,也是本系统的数据处理中心,它将担负整个系统的实时数据的存储和处理,并为远程监控中心提供实时数据,是整个系统的数据集散地,因此具有十分重要的地位。

实时数据历史数据库服务器通过冗余的通讯网络从控制层采集实时数据,然后以变化保存或定时保存算法进行数据压缩、处理和保存。数据保存时间可以达到10年以上。服务器可以实现通讯冗余功能,即自动实现对冗余A网和B网的通讯切换。

6.2 力控实时数据库pSpace3.6技术特点

力控?企业级实时数据库pSpace是一个高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性强、跨网络系统的开放式实时数据库系统,产品为完全的分布式结构,可任意组建应用模式;支持C/S和B/S应用;它可以提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具;大容量支持企业级应用,内部实现高数据压缩率,可实现历史数据的海量存储,灵活的扩展结构可满足各种需求,具备广泛的安全性和可跟踪性。

 多平台支持能力

    Unix/Linux/Windows,任您选择。pSpace从核心到外围,从底层到上层,都采用了稳定而高效的跨平台开发环境,整个系统可在Windows,Unix,Linux环境下运行和操作,而且在各个平台的操作及使用完全一样,完全消除操作系统限制所带来的不便。

 32位/64位操作系统支持能力

    pSpace针对32位/64位操作系统推出了pSpace 32位版本和pSpace 64位版本。可充分满足用户的应用需求。

 无与伦比的I/O事务处理能力

    pSpace具有超强的运行性能,对于生产信息处理及存储的性能可达300,000点/秒。对于历史生产信息回取的性能可达200,000点/秒。而且整个系统运行负荷可稳定在30%以下。

 高效的二次压缩技术

    pSpace采用高效的二次压缩技术(一次逻辑压缩,二次物理压缩,),针对原始数据进行分析,去除冗余信息,保留有效信息,可有效的节省存储空间,数据压缩率可高达40:1;提高查询效率,快速恢复原始信息。

 基于ACE架构的网络通讯协议

    pSpace采用先进的ACE网络架构,在此基础上设计了高效的应用协议,使得pSpace面对各种网络环境都可从容面对。

 灵活实用的数据库变量层次结构

    多层次的数据库变量结构,改变了以往数据库变量的平面管理或有限层次的管理方式,使得企业对数据库变量的管理完全可按照工厂的运行情况建模。使得对象和对象之间的关联关系得以保持。

 全面的数据类型支持能力

    pSpace能够采集并存储所有你能想到的数据类型,包括浮点型,整型,布尔型,字符串,以及“任意”类型。

 灵活的分布式系统架构

    pSpace分布式的采集,分布式的存储,分布式的应用,完全打消用户对于系统的扩展及升级的忧虑。而且分布式的特点让系统的维护变得更加方便灵活。

广泛的标准的开放性

    Base-API,COM-SDK,OPC Server,OlE DB,ODBC Router,.Net API,Java API等数据访问方式让用户自定义程序访问pSpace数据轻而易举,信手拈来。

 无限的并发访问能力

    优秀的WEB技术结合高效的数据通讯协议,可容纳成千上万的用户同时在线。

 系统自诊断,自恢复能力

    pSpace提供完善的机制对系统进行诊断,对模块进行监视,对系统文件,数据文件进行有效性检测,能将各种异常情况造成的损失降到最低。

 多级冗余机制

pSpace支持多服务器、双接口机、双网、双通道等多种冗余技术,高度保证系统的稳定性,更好地保护您的数据。

pSpace 数据采集技术优势

全面丰富的数据采集接口(各种大中型DCS,PLC,OPC接口,手动录入,ODBC接口,网络隔离接口)1500多种。

强大的接口开发能力—三维力控有一支专业的接口开发队伍,30多位接口开发工程师随时为你定制新采集接口。

 pSpace 高级应用功能技术优势

    pSpace为企业用户提供功能丰富的应用模块,如:质量管理,过程管理,性能分析,状态监测,工序调度,批次管理,班组考核等等。通过这些应用模块结合用户的经验,可以极大地提供生产过程的作业效率和作业性能。

 pSpace 安全控制技术优势

通讯加密机制,保证数据在网络中安全传输而不会被截获。

数据库安全认证访问机制,杜绝非法用户的访问,恶意用户的攻击。

数据单向传输服务,结合网络隔离设备,保证底层系统安全可靠。

 pSpace系统集成技术优势

多平台支持,模块化结构设计,完全根据系统需求选择功能和平台。

方便与第三方冗余软件无缝结合,构建冗余系统。

提供第三方组件开发模板,方便用户开发功能和pSpace系统的整合。

强大的二次计算能力,将需要用户开发完成的功能转移到数据库来实现。

灵活的WEB发布选择,便于与用户的信息系统整合。

6.3、力控风电版软件FCWP与实时数据库pSpace的无缝结合

在中央监控中心设立数台客户端,客户可采用C/SB/S方式访问服务器,力控风电版软件FCWP与力控实时数据库软件进行数据交互,通过客户端操作人员可以监控风场中各风机的参数、运行情况。

    1、系统的监控画面显示风场所有风机、电网线路、以及其他设备的运行情况,重要的运行工况画面通过一次击键调出,调出时间小于0.5S;调出任何一幅画面击键不超过三次,每幅画面能显示过程变量的实时数据和设备状态 ,这些数据和状态每秒更新一次,显示的颜色或图形随过程工况而变化。所供系统的画面数量、每幅画面能容纳多少图素以及每幅画面能容纳多少能实时更新和被控的过程点几乎不受限制,系统提供的标准画面显示,如风场总览显示、风机列表显示、趋势显示、成组显示、棒状图显示等标准画面显示。

2、 综合监控每台风机的运行情况、报警信息。

3、定时打印和人工即时打印以及故障自动记录的功能,以便随时查看风电场运行状况的历史记录情况

 

4、力控风电版软件FCWP内置各种标准部颁和国际标准规约,如IEC870-5-101\102\103\104规约、CDT规约、DNP3.0规约、SC1801规约、威盛电度表规约、DLT/645规约、LONWorks规约、CANBus规约等等,无需配置即可直接使用。

5、系统提供数据转发通道、内置CDT转发、IEC870-5-101\104转发、DNP3.0转发、Modbus转发等常用转发规约,并支持用户自定义转发规约。系统具有转发模拟屏接口,支持常用的模拟屏规约。通过转发协议来实现厂站的远动,数据的远程管理,转发遥控、转发遥调等功,满足电力系统对远动功能的要求,为远程监控中心提供有效的分析数据、曲线和图表。

7.远程监控中心

远程监控中心与风场控制中心通过基于Internet网络VPN技术进行通讯。VPN使用了三方面的技术保证了基于Internet的网络数据传输的安全性:隧道协议、身份验证和数据加密.因此,基于Internet网络VPN技术的数据传输具有费用低、传输速率快、安全性高的优势,保证了数据传输的快速、安全。

在远程监控管理中心要建立集中的统一数据中心,将各个风厂的相关数据都采集到该中心。采集上来的数据分为实时数据和历史数据,实时数据要保留6 个月以上,实时数据同时要转存成10 分钟平均数据,进行历史存储,其中开关量、故障等重要节点的数据特殊处理。系统对采集上来的数据进行统计分析。系统要提供针对不同用户的经营性报表以及技术分析功能,同时要针对大屏幕的显示方式设置专门的显示方式以及故障的声光报警等。并且要提供运维记录管理以及对电厂的产能进行预测。

实现如下目标:

1、向管理层提供各电厂经营报表,为决策提供数据支持。

2、向合资合作伙伴提供其所投资的电厂的运行数据。

3、向技术部门提供风机运行以及变电站的各类指标,通过技术图表对风机及变电站运行情况进行分析。

4、向运行维护部门提供有关风机及变电站的各类故障报警信息,以及历次维修记录。并提供有关风厂的运行维护类各种报表统计。

5、通过集团监控室大屏幕向来访投资者展示集团运行电厂的各种主要信息。

 

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Wed

26

May

2010

力控在西藏725油库自动化及信息化系统中的应用

1、行业背景

1.1、现状

  中国石油西藏销售分公司 725油库位于西藏自治区拉萨市西郊,油库于1972年5月建成,现油库储油总容积达到86000 m3,属二级油库。油库原有25个油罐、总库容8万6千吨。油库经营5种油品,主要油品均为部队管道输入,其它油品采用汽车运输,付油系统建有3平台12鹤位自流付油设施,年进出油品24万吨。

  随着计算机和现场仪表技术的不断发展,油库自动化水平与90年代相比在各个方面都有了很大发展,多数油库陆续安装了诸如自动化付油系统,液位自动计量系统,安防监控系统等,但这些系统往往相互独立,没有进行有效的集成,相互间的信息没有进行有机整合,单方面的自动化水平的提升没有形成油库的整体自动化信息优势,自动化系统还存在一定缺陷。

1.2、需求分析

  北京三维力控科技公司凭借多年在油库自动化、信息化系统设计、集成的经验,以及对油库生产作业流程和管理流程的了解,针对目前油库自动化控制系统及管理系统的实际情况,采用力控监控组态软件对系统进行优化,对各油库的定量装车系统、罐区自动化系统、安防系统等业务数据进行全面采集、存储、传输和有效管理,从而帮助企业提高工作效率,堵塞经营管理漏洞,提高服务质量,降低成本,增加收入,使企业在竞争中处于不败之地。

  此次对西藏725油库的改造,在完善油库作业层自动化系统的同时,将建立油库的信息网络系统,以成品油库管理体系为标准,以油库业务管理、设备管理、安全管理为核心,覆盖油库的各个环节,为油库提供一套完整的信息化解决方案。

 

2、油库信息化系统网络图

 

  油库自动化系统结构按业务功能分为管理决策层,业务管理层和生产作业层三个层面。

  生产作业层位于油库自动化系统的最底层,主要从计量,安全连锁、安防监测、自动控制及作业管理5个方面,为油库运行管理提供控制、安全、数据等方面的保证,完成油库生产作业的数据采集和过程控制的同时,为业务管理和管理决策层提供给出生产数据;

  业务管理层是整个油库生产数据管理系统的核心,对基础性数据进行整理、加工、分析和发布的信息管理系统,主要处理油库内部日常的油品进、销、存等业务管理。

  管理决策层数据终端是将生产作业层提供的基础数据生成统计图形和报表,为管理层提供数据决策依据(如图示)。

  1)    以力控ForceControl 6.1 SCADA软件为监控中心,以力控实时历史数据库pSpace为核心,建立I/O Server实时数据服务器,实现在线的数据监视、对油库的各项数据进行采集、处理,为油库的信息化系统提供安全、可靠、有效的数据平台。

  2)    采用工业级以太网交换机,建立分区域的冗余环网,环与环之间采用耦合拓扑结构进行连接,从而建立高可靠专有的能源数据采集通讯网络。

  3)采用力控隔离网关服务器pSafetylink产品将油库各参数的采集与生产控制系统隔离,提供连续、真实、可靠的数据依据。pSafetyLink是种专为工业网络应用设计的防护设施,用于解决工业SCADA控制网络如何安全接入信息网络(外网)的问题。它与防火墙等网络安全设备本质不同的地方是它阻断网络的直接连接,只完成特定工业应用数据的交换。由于没有了网络的连接,攻击就没有了载体,如同网络的“物理隔离”。由于目前的安全技术,无论防火墙、UTM等防护系统都不能保证攻击的一定阻断,入侵检测等监控系统也不能保证入侵行为完全捕获,所以最安全的方式就是物理的分开。

3、油库信息化系统的设计及开发

  3.1、方案设计简介   

  本方案根据油库现状及用户需求,新上和完善油库生产作业层的各个子系统,通过当今流行的数据库对各子系统的数据集成、网络通讯、INTERNET等新技术建立油库自动化信息平台,实现生产过程控制自动化和数据管理信息化。

  3.2、 方案总体设计目标

  1)库区建立局域网,网络覆盖全面化;

  2)生产数据资源集中、共享;

  3)公路发油定量装车过程自动化和数据管理信息化

  4)罐区液位动态监测和计量自动化;

  5)罐区工艺流程控制自动化;

  6)油库设备管理电脑化;

  7)安防监控智能化;

  8)生产业务流程程序化和痕迹化;

  9)油库管理层对各生产环节管理透明化;

   10)为省市公司上传生产数据提供数据接口;

4、作业层自动化系统

  油库生产作业层系统包括:自动付油子系统,罐区监控子系统,综合计量子系统,设备管理系统和安防监控子系统五个部分,其中安防监控子系统又包括可燃气体监测、视频监测和电子巡检3个部分。

4.1自动付油子系统

  系统实现的功能有:

  1)  操作管理功能

  a.设置三级口令:系统管理员口令、管理员口令和操作员口令,系统管理员是最高级别。

  b.所有重要操作均需通过口令确认后才能进行。操作员代号、操作内容和操作时间均存盘记录。只有通过管理员口令才有权调出显示或打印操作记录的内容。这是为查找事故发生原因而设置的,任何人不能修改记录内容。

  c.各种重要事件(包括报警)发生,均自动把事件内容、事件发生的时间存盘记录。只要通过操作员口令,随时可以调出显示或打印,但任何人不得修改记录内容。

  d.修改用户权限、控制参数、流量系数、报表生成时间、打印操作记录等系统操作均需经系统管理员口令才能进行。

  2)付油监控站与付油PLC控制站通过MPI实时通讯,实现定量装车的集中监测与管理;

  3)PLC控制站实现定量装车过程控制自动化,具有自动测量装车时管道中油品流速,实现自适用控制功能,保证高精度装车控制;

  4)系统可按升或公斤两种计量方式控制付油,具有温度动态补偿功能,实现二种付油计量功能;

  5)系统具有控制室/现场自动、手动二种付油操作形式,方便用户任意使用;

  6)实现溢油保护,静电保护,超速保护,超温保护,现场、控制室双重保护等功能,保证系统安全可靠;

  7)事件记录和权限管理功能;操作站对付油现场发生的异常报警事件进行记录,对系统操作员登陆以及对系统重要参数的修改都会进行记录,而且该记录是不可修改的。

  8)设置现场数显屏,同步显示付油装车值,方便现场查看;

  9)利用专用组态软件实现多种模拟画面动态、直观显示监测功能;

  10)系统具有完善的管理功能,可实现班报、日报、月报、年报、综合报表、误差报表的自动生成,任意查询及输出,并具有各级密钥管理功能;

  11)PLC控制站可将装车生产数据通过库区以太网传送给数据服务器;

  12)系统具有较强的控制规模与功能扩展能力,可任意扩展付油鹤位数量,增加控制和管理功能;

  13)系统具有故障自诊断功能和运行报警功能;

4.2罐区监控系统

    罐区自动化系统结构与付油控制系统结构相同,都是采用操作站与控制站通过网络接口连接到油库局域网,以局域网为载体完成操作站与控制站间的数据传输。上位机采用力控ForceControl6.1监控组态软件。

     主要实现的功能如下

  (1)   操作管理功能:同装车系统

  (2)界面显示功能:

  a.操作站显示器实时显示罐区监测画面、操作提示和报警信息。

  b.任何时候发生的报警信息均立即在醒目区以汉字报道,同时产生警声。

  c.任何操作均以汉字或图形提示,采用菜单和按钮选择方式,方便简捷,操作人员无须特别培训即可进行操作。

  d.系统提供的显示区画面有如下一些内容:

  液位全貌:罐区内所有储罐的液位模拟条,并以数字标出各罐的液位、温度、容积、重量的值以及液位到设定限的时间估算。

    流程:按区域、油品划区,显示储罐、管线、阀门、机泵,罐内液位模拟显示,并标注液位、温度,阀门、机泵以颜色标注开关状态。

    储罐参数:每罐一幅,包括罐的几何尺寸、安全高度、液位、温度、液位和温度的设定限值、到限时间、体积、比重、重量,存放物料的名称,该罐的模拟液位、温度棒图等。

    e.事件记录:弹出显示已登录的某日发生的生产事件,如报警、开关机器时间、通讯故障、设备故障等。

    f.操作记录:通过专门口令弹出显示已登录的某日发生的重要操作。

    g.实时时间:一直在画面上显示。

(3)远程监控功能:生产操作人员在罐区操作站上,对罐区电动球阀可以进行远程实时监控。

(4)动态监视:贮罐的液位、单点温度、油品泄漏、质量、存量、进油量、出油量、总容积、实际容积、空容积。

 

  (5)罐区作业操作功能

    a.收付作业

  收付作业主要完成储罐收发油作业,根据每笔作业对应罐前、罐后关联数据,得到这笔作业的罐量及其对应表量,完成作业记录的存储、打印及其查询功能。

  根据提单号、收/付作业类别及其方向、检罐人、时间等完成罐作业基本信息。

  自动/手动获取罐的液位、温度、密度、水尺高度,根据以上数据,结合罐的物料性质自动计算罐容、罐量。另外,手/自动完成对应流量计的表号、表量数据。将以上内容录入数据库。

  b.盘库作业

  盘库是每天在固定时刻(用户确定)完成手/自动提取罐的油高、水高、温度、密度等数据、动/静罐,自动计算罐容、罐量,完成数据的存储、打印及其查询功能

  c.作业数据比对

  作业数据比对指本操作站对应的罐量与流量计的表量、汽车衡量、槽车量进行比对,得出作业的量差,比对结果能存储、打印、查询及其溯源。

  (6)局域网内整个罐区液位、库存网上发布和实时监控

  (7)报警和事件:系统可对液位和温度进行高低限报警;在出现报警信息时进行声光提示,并提供报警确认功能;系统自动记录报警内容、发生时间、当班操作员等信息;系统允许高级用户对报警和事件进行定义和修改;消防水池报警时,水池供水开关自动打开进行补水。

  (8)报表功能,每个罐的动态登记表/单罐动态登记表/单罐工况记录/油品计量班报/日报/月报/年报查询及报告、打印、输出;

  (9)根据油品的销售数据形成每日油品罐区的销售/库存日报表和盈亏数据分析。

  (10)数据存储和归档:系统可对储罐的过程数据(液位、温度、油品体积、质量、剩余罐容等)进行周期性采样存储(可定义采样周期)或定时(日、月、年)盘点归档;

  (11)储罐液位连锁报警

  每座油罐设置液位超高、超低报警,液位超低报警时联锁输油泵,停止向外输油;液位超高报警时连锁卸油泵,停止向储罐卸油;电动控制阀门故障报警;任何报警发生时在控制室都有声光提示,并提供报警确认功能,系统自动记录报警内容、发生时间、当班操作员等信息;允许高级用户对报警和事件进行定义和修改;

  (12)事件查询功能:对过程报警状态进行查询,对进罐出罐输转事件进行查询;

  (13)数据管理及操作密钥设置;

4.3综合计量系统

    725油库油品计量从业务上分为进油计量、出库计量和库存计量三个部分,三个计量环节现在都是采用人工计量,人工数据管理的工作状态。通过本次改造,新上油库综合计量系统,采用基于力控监控组态软件的C/S和B/S相结合的方式,对油库内部现有生产作业层系统数据的自动采集和人工计量数据的录入,实现油库实物计量账目化计算机管理。

    综合计量管理系统为油库提供计量数据人工录入和自动提取2种方式,满足油库现阶段使用和未来发展的使用要求。

 

4.4安防监测系统

 4.4.1燃气检测

  由于油库经营的产品易燃易爆,为保证库区安全,可燃气体常浓度检测极为重要,油库现有可燃气体报警检测系统1套,1-17#储罐设置34点,泵房设置1点,共35个监测点。本次设计拟在新建的汽车发油平台设置2台燃气报警器,在新建的2座储罐上设置2台燃气报警器。燃气报警器选择与现有燃气报警器同型号的产品。上位监控软件采用力控ForceControl6.1。

  主要实现以下功能:

       1)可燃气体浓度时时检测和动态模拟监测功能;

     2)燃气浓度超标报警功能;

       3)报警记录存储和追溯功能;

       4)燃气检测报警与生产安全连锁功能;

4.4.2视频监视

  系统采用先进的数字处理技术,使得图像质量更高,更易于保存,通过网络设备可以将图像进行远程传输,实现图像的远程监视、远程控制等功能。

  系统软件可以提供强大的图像处理功能,调节图像的亮度和对比度等,即使是在很低的照明度的情况下,也能得到高质量的被监控对像的图像,并且可以将图像保存了通用格式,在专业图像处理软件中进行进一步的处理。

  结合当前先进的IT技术,基于SOA架构、结合. NET平台技术的力控ForceCtrol6.1监控组态软件支持B/S和C/S混合模式,实现了与视频监控、多媒体无缝集成,实现了数据和视频的有机结合。

5、油库进、销、存业务管理及决策管理功能

  油库综合信息管理主要是指对油库生产过程中进、销、存三个业务环节的生产数据进行存储、整合、利用,生成有利于生产管理的各种业务报表。

  在总监控中心备有冗余的力控实时数据库pSace服务器,负责实时汇集油库各子系统实时数据,为业务管理层、管理决策层提供的基础数据生成统计图形和报表,为管理层提供数据决策依据。监控中心通过过力控安全隔离网关pSafetylink以C/S或B/S的形式向上级部门提供安全、有效的数据。

6.应用效果

  该此次对西藏725油库的改造,在完善油库作业层自动化系统的同时,以成品油库管理体系为标准,以油库业务管理、设备管理、安全管理为核心,覆盖油库的各个环节,建立了油库的信息网络系统。有效的帮助企业提高工作效率,堵塞经营管理漏洞,提高服务质量,降低成本,增加收入,增强了企业的竞争力。

 

 

 

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Wed

26

May

2010

力控在某灌区信息化综合管理系统中的应用

1. 行业背景

1.1.现状

    某灌区位于滦河以南,沙河以东,北靠京山铁路,南临渤海。包括唐海县东西灌区,滦南县群众灌区,乐亭县滦乐灌区,丰南县南部及军垦农场。灌区管理处则承担着整个灌区的供水任务,供水任务非常艰巨,但意义重大。其管辖的输水总干渠总长110km,沿渠分布着113座闸门及105台水泵,年平均引水量7亿m³,其经济和社会效益十分显著。

    由于自动化水平的滞后,灌区的科学化调度困难重重,配水和用水之间的矛盾经常发生,并时常造成人力、财力的浪费,贻误灌溉良机。为提高区域有限灌溉水资源的抗早能力和取得最大的灌溉效益,分析区域间水源关系,在各灌溉区域内部,建立多水源联合优化调度模型,实行多水源联合优化调配,以提高灌溉保证率和灌溉效率。因此从节水节能及现代化管理要求出发,必须建立灌区自动化调度系统。

1.2.需求分析

    在这种背景下,灌区的信息化建设更是至关重要,灌区信息化就是充分利用现代信息技术,深入开发和广泛利用灌区管理的信息资源,包括信息的采集、传输、存储和处理等,大大提高信息采集和加工的准确性以及传输的时效性,做出及时、准确的反馈和预测,为灌区管理部门提供科学的决策依据和提高管理效率、降低管理成本,提高灌区管理的效率和水平,以促进灌区实现科学管理和高效管理。

2. 灌区数字化综合管理系统方案设计

2.1.方案设计简介

    灌区信息化系统由两级网络组成,其中调度中心站、泵站遥控站通过开通专用光纤信道组成水利专网,传输遥控数据、视频流等测控信息;各遥测站与中心站通过超短波组成无线通讯网络,传输实施水情工情数据等信息。移动状态用户可以利用GSM网进行手机查询和定制。在此基础上,按照灌区管理实际需要,选择配置成熟的应用软件,形成以信息采集系统、灌区综合数据库及信息处理系统、灌区调度管理决策支持系统、灌区自动化监控系统、灌区办公自动化系统、财务管理及水费计收系统、水务公开系统等为主的灌区管理应用系统。

2.2灌区数字化综合管理系统系统建设目标

    立足现有工程设施,紧密结合泵站灌区特点,有效利用计算机自动控制技术、网络技术、遥测传感技术、通信技术、多媒体技术等现代信息技术,在做好信息化规划的基础上,因地制宜、分步实施,充分吸收和借鉴各种成功的灌区信息化建设模式,形成一套科学合理、运作高效的管理调度决策支持系统,进一步优化整合系统资源,拓展完善供水服务体系,从而保障灌溉供水的安全性、可靠性和经济性,全面提高灌区的管理水平和经济效益。

2.3系统网拓扑图

 

    灌区数字化综合管理系统从根据功能分为数据采集现场监测站、灌区信息化调度中心和各泵站3个层次(如图示)。

   1)各遥测站

对沿线引水闸、节制闸、上下游水位、闸门开启高度,设备运行状态以及其他监测站点的水位、雨量等参数进行适时监测、自动传输、处理备份。

   2)配水站

各配水站直接控制各级泵站的开停机和各级节制闸、进水闸、分水闸的启闭高度。同时监控系统监测各级渠道的流量,并反馈给调度中心,形成闭环控制系统。

   3)智能化调度中心

    按给定的运行条件(如灌溉制度、给定流量、开度、时间等指令),根据采集的信息数据进行决策,优化选择并运行灌区既定的水量调度方案,发送闸门自动调控指令和泵站得取水指令,并进行自动记录打印,实现调度决策智能化。同时对防汛、水量、水费等特殊因素,由信息管理人员通过计算机网络运行特殊的调度方案。

3. 遥测站

    遥测站通过各种传感器等检测设备负责水情、工情、雨情、墒情、地理数据、用户数据、和对沿线引水闸、节制闸、上下游水位、闸门开启高度,设备运行状态等参数,通过无线网络GPRS将现场采集的数据传回控制中心的实时数据库实现整个灌区的数据共享。

    由于整个灌区地域广,建设有线网络比较困难很多数据需要通过无线网络进行传输,而大多数软件采用的是虚拟串口的连接方式非并发处理,效率低下不稳定,力控软件采用独立的CommBridge组件,数据为并发处理、完全透明的解决方案,从而消除了一般软件将GPRS网络绑定虚拟串口的查询访问方式造成数据传输不稳定的隐患。

 

4. 配水站

    各配水站直接控制各级泵站的开停机和各级节制闸、进水闸、分水闸的启闭高度。同时监控系统监测各级渠道的流量,并反馈给调度中心,形成闭环控制系统。

    泵站、变电站、节制闸现场测控网是由各泵站、变电站、水管站现场工作站及与之连接的各个现地监控单元组成,以现场总线方式连接,站控系统软件采用北京三维力控科技有限公司的力控FCPower电力电气监控软件实现。

    力控电力电气监控组态软件FCPower结合了通用组态软件和电力专业技术,是使用先进的计算机软件编程技术开发的专业电力系统自动化的组态软件,适用于变电站综合自动化、电厂电气监控(ECS)、企业供配电自动化、水电站综合自动化及楼宇配电自动化等后台监控系统。

4.1主要功能简介

    根据泵站设备工作操控流程设计为监控界面系统(主控界面、配电系统界面 、单机组界面、综合参量界面),操控流程(配电系统、机组系统、综合监控),日志系统、报警系统、保护系统、数据存贮系统、数据网络发布系统,逻辑参量修正系统、控制输出系统,查询系统,安全维护系统,报表系统。

4.1.1 监控界面系统

    监控界面系统为人机交互的主界面环境,它以WINDOWS窗口为主体划分为系统菜单栏、工具栏、主监控显示区、系统状态栏。

 

4.1.2 系统菜单栏

    系统菜单栏包括:系统设置、界面切换、参量设置、日志管理、报表、设备操控、数据管理、网络管理、

系统菜单栏包涵全系统的功能管理,如图所示。

 

4.1.3 主监控显示区

    主监控显示区以泵站电气线路连接图为背景标示各参量数据,点击各动态组件可查看动态细节图. 示意图如下:

 

4.1.4 系统状态栏

    显示系统当前的工作状态,如时间、发送速率,模块信息、采样等,操控员。

4.1.5 窗口环境

    用户接口应支持同时在屏幕上进行重叠或平铺的多窗口显示。这些窗口可由用户选择,并能够移动和缩放,以满足用户不断变化的需要。

每个窗口在其外边都有一个边界或窗口框,并提供下列元素:

    ☆   标题区域,用以识别窗口内的显示内容;

    ☆   最大化按钮,用以将窗口增大至覆盖整个显示屏;

    ☆   最小化按钮,用以将窗口减小至一个图标;

    ☆   再生尺寸功能,用以改变窗口的初始大小;

    ☆   窗口菜单按钮,用以显示该窗口支持的一系列的控制操作;

    每个操作台上的一个窗口应作为活动窗口,允许用户通过它与系统进行交互操作,而其它所有窗口仍应继续显示并刷新,通过点击另一个窗口边界内的任意区域,可激活该窗口,窗口的边界应改变颜色,以表明该窗口为活动窗口,活动窗口应显示在其它重叠窗口的顶部。

    窗口接口至少包括以下特性:

    ☆   菜单栏,位于显示窗口的顶端,紧靠标题栏的下部,它包含进入下拉菜单的按钮;

    ☆   下拉菜单,用于起动功能、进入显示、处理屏幕信息;

    ☆   工具栏,位于菜单栏下部,包含一些经常使用功能的便捷键;

    ☆   弹出菜单,包含一组从可控显示元件(如:断路器、水泵、进水闸门)进入的控制按钮;

    ☆   控制按钮,按钮上带有文字或图形标签,以指示选择该按钮时所执行的何种操作;

    ☆   水平或垂直滚动条;

    计算机系统通过各种类型的 TFT 显示画面来支持用户对系统功能进行交互操作,这些画面不仅应包括全局显示, 还包括图形、表格 以及棒图显示。

    FCPower提供了三种报表工具:FCPower内置报表组件、专业电力报表、基于Excel的报表工具,可方便用户制作任意复杂的报表系统。

 

    组态软件操控流程分为系统流程,初始化流程、配送电流程、故障保护机制,相关参量测控流程,查询流程,数据存贮与发布流程。

    组态软件软件系统在主构架驱动下分层次、按模块,完全根据系统消息状态来自动进行有关流程处理。

    所有控制操作都应通过选择系统图表或图形显示上的目标或从相 关的弹出菜单 (对话框)上选择有关控制命令来执行。

    通过软功能键或通过调度员特殊功能键盘,都可实现计算机系统 的任意或所有操作,如报警确认、生成报表、发出控制命令、插入意见、提供标签、送出信息、要求趋势显示、交互执行应用程序功能以 及重新配置计算机系统等。

    人机接口可在屏幕上提供不同的颜色、符号和指示(如闪动的颜 色),以表示正常和非正常情况。所采用的颜色、符号以及指示信号至少应能区别输水线路上不同的元件和设备。表示系统各元件的颜色、符号、指示信号均能够自动设定。用户既能够对一个独立的调度员记录进行诸如进入、存储、恢复、 修改、删除等操作,也同样能够对计算机系统所附的自由格式的记录进行相同的操作。

    不论是通过键盘还是鼠标执行的多步骤操作,都有时间限制。 如果系统或用户在预先规定的时间内没有对下一个逻辑步骤作出反应,该过程应被复位,并且应对这种超时情况产生一个报警。如果调 度员没有紧跟下一步骤,工作站的屏幕显示器应出现一个指导信息,这时,如果用户开始执行另一个不相关的指令,前一个已完成部分步骤的操作将被自动取消。

 

 

    各现场工作站是各泵站、变电站、节制闸现场监测控制的主体,各自相互独立,主要承担对所辖范围内所有机电设备、工程设施运行状况的监测、控制,实时将各设备、设施运行参量上传至监控调度中心工作站,无条件执行灌区监控调度中心的各项工作指令,紧急情况下,各现场工作站也可脱开监控调度中心完成对所辖范围设备、设施监测控制,并可支持办公自动化系统、水务公开系统、财务管理及水费计收管理系统等应用系统的功能实现。各泵站、变电站、节制闸工作站之间可通过通信以太网与管理局局域网及其它站闸完成语音数据通信、信息交换和查询。各现地控制单元主要完成对本单元测控对象各类运行参数的实时检测和上传,执行各现场工作站下达的各项工作指令,在紧急情况下现场工作人员也可对测控对象实施手动控制操作,且手动操作具有优先级。

5. 智能化调度中心

    智能调度中心是整个灌区信息化的核心,在智能化调度中心安装有力控实时数据库软件pSpace,在环保中心力控实时数据库pSpace负责汇集来自各现场监测站的实时数据,为客户端提供实时、可靠、安全的数据,并且给中心的关系数据库提供有效的数据。过程数据平台选择实时历史数据库pSpace,其优点是灌区管理中心和各分中心平台统一,采集接口丰富,可以适应不同数据源的采集;实时性高;可以存储大批量的过程历史数据;结合关系数据库可完成管理类数据库的构建。而单独采用关系数据库,对多种数据源(ACCESS、OPC、GPRS)的采集难以实现,基本不具备采集功能,对整体系统的兼容性和扩展性有影响,并且实时性较差,灌区管理中心和各分中心做不到无缝连接。

    pSpace数据库运行于灌区管理处,用于建立水位、闸位等数据库,雨情数据库、水质数据库、工情数据库。负责整个灌区数据采集、存储、检索和大部分的管理数据平台建设,负责建设此设计概要下提出的五个子数据库中的工程资料数据库、监测监控数据库、分析评价数据库、方案建议数据库。方法库的部分功能应用则结合SQL 2000实现,为SQL 2000提供原始数据和部分方法模块。

    智能调度中心的客户端软件采用力控eForceCon SD,控eForceCon SD监控组态软件构成的控制系统可以构成先进的、分布式冗余、容错架构,该产品采用分布式组件设计,适应网络的多人协作与并行开发,保证了软件的可“伸缩性”非常强,适应了“e”时代的要求,结合. NET平台技术,集成了web service技术,轻松构建小区实时信息门户,开发过程采用了先进软件工程方法,使产品品质得到充分保证,该产品的设计避免了目前市场上各类软件不是操作过于复杂或者就是功能过于简单的弊病。

    强大的分布式报警、事件处理,支持报警、事件网络数据断线存储,恢复功能并增加声音、邮件和短信报警通知方式,全新的多线程IO调度程序,使通讯效率更高、速度更快。

    支持脚本在线调试,支持变量智能搜索功能,变量构件模板保证快速生成网络工程,支持多语言切换,保证多语言版本稳定内核,海外扩展更方便,可以充当力控小区实时历史数据库pSpace 5.0的客户端,与pSpace系统无缝集成,可以和地理信息系统(GIS)、ERP系统等诸多第三方软件系统进行无缝连接与集成,支持PDA掌上终端和IE浏览器来访问力控的WEB服务器。

5.1调度中心各功能模块简介

5.1.1灌区自动化监控

    灌区自动化监控系统由灌区监控调度中心工作站、各泵站、水管站现场工作站及其现场测控单元组成。该系统依托灌区信息采集系统和综合数据库的信息支持,以各类图表、图形实时显示各系统流程图、实时状态图、接线图以及关键设施、设备的的运行参数,从而实现对全灌区系统的全面监控;可准确执行灌区调度决策支持系统下达的各项工作指令,根据灌区调度需要,完成对各泵站机组、各支斗口闸门、各变电站开关的远动程序化操作控制,实现对泵站出水流量、闸门开度、水位高程的闭环调节调整,保证各类设施设备高效运行,基本实现各泵站、变电站、闸站“无人值班、少人值守”,从而大幅提高灌区运行效率,降低工人劳动强度;可及时了解掌握各设施设备的安全动态,自动判断设施设备的不正常工作状态,准确进行故障及事故的紧急处置,减少事故的范围及损失,提高灌区运行的可靠性和经济性。

 

5.1.2水务公开

    由综合数据库服务器、信息传输系统、各泵站、水管站现场工作站及分布于灌区各典型收益村镇、各用水大户等处的电脑显示系统、电脑触摸屏查询系统等组成。该系统运用计算机语音仿真技术和网络通信技术,可使灌区所有水管职工和用水户及社会各界人士随时对自己及他人各类灌溉用水参数、水量及水费缴纳情况进行电话查询和电脑触摸屏查询,并能查询灌区管理机构、灌溉管理知识、水价优惠政策等相关信息,使灌区供用水情况及灌区管理情况完全置于广大用水户的公开监督之下,从而使灌溉管理透明化、公开化,彻底杜绝以水谋私等各类不正之风,更好服务于灌区用水户及区域经济发展。

 

5.1.3灌区调度管理决策支持

    系统能根据信息采集系统所收集、检测的各类农作物需水情况、土壤墒情信息、水源水文资料、灌区区域气象信息、灌区内土地资源分布及农作物种植结构、用水统计资料等生成阶段性或灌季的生产供用水计划,合理确定灌区的开机时间、提引水量、不同区域的灌溉制度及各级渠系的配水调度方案,避免单纯依靠经验进行调配水可能造成的调度失误及由此造成的水量浪费,提高灌区运行的经济性;还可以根据已出现的各类越限、事故报警,自动生成紧急事件的处置预案,供调度及管理人员参考,从而保证全系统各类设施设备的安全、经济、高效运行。

5.1.4 与GIS系统的无缝集成

    北京三维力控科技有限公司开发的eForceCon监控软件具有丰富的组件接口,软件可通过GIS组件实现与GIS系统的无缝集成。GIS组件支持Mapinfo与ArcGIS的地图文件格式,支持组件方式集成GIS-GPS的功能,利用脚本和VBA调用可充分互动。利用力控eForceCon监控软件与GIS系统的无缝集成能够把灌区灌溉业务和水利防汛抗旱业务中的各种信息与反映空间位置的图形信息有机地结台在一起,根据用户的需要对这些数据进行处理和分析,并提供决策支持。

 

5.1.5与视频系统的无缝集成

    系统采用先进的数字处理技术,使得图像质量更高,更易于保存,通过网络设备可以将图像进行远程传输,实现图像的远程监视、远程控制等功能。

    系统软件可以提供强大的图像处理功能,调节图像的亮度和对比度等,即使是在很低的照明度的情况下,也能得到高质量的被监控对像的图像,并且可以将图像保存了通用格式,在专业图像处理软件中进行进一步的处理。

     结合当前先进的IT技术,基于SOA架构、结合. NET平台技术的力控eForceCon监控组态软件支持B/S和C/S混合模式,实现了与视频监控、多媒体无缝集成,实现了数据和视频的有机结合。

 

6. 总结

    采用国内先进监控组态软件力控eForceCon SD、实时数据库产品力控pSpace激励数据平台,利用自动控制、网络通信、计算机以及GIS 等信息技术构建大型灌区信息化系统,建设能够掌握灌区雨情、工情、水情、墒情、灾情的信息基础平台和重点信息化应用系统,科学地制定水资源优化调度方案,为防汛抗旱、节水灌溉、水力发电、农业生产、环境保护等方面的正确决策提供科学依据,充分发挥已建工程设施的效能,实现资源共享和有效利用,促进灌区经济社会协调发展,建立节水型农业、节水型工业和构建社会主义和谐社会,以实现灌区社会经济的可持续发展。

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