力控组态软件在水闸泵站数据监控系统中的应用.doc

水闸泵站数据监控系统1.1力控组态软件数据采集子系统1.1.1功能概述力控组态软件数据采集子系统设置在水闸泵站的监测站内，承担主要河道口门水闸泵站的调水运行相关信息的采集，将采集来的数据信息存贮在各个闸站的实时监测业务库内，然后通过DBCOM组件进一步存贮在集成业务库内。监测站不仅可在就地自动采集相关水闸泵站的调水信息，还可通过集成业务库与其它子系统进行调度信息交互，保证其它子系统可以实时获得水闸泵站的水情信息、设备运行信息、河道闸站基本信息等。1.1.2采集主要信息Ø内外河水位Ø雨量Ø闸门开度Ø过闸流量Ø水泵开关Ø水泵流量Ø河道水质Ø设备故障信号1.1.3数据采集子系统的特点Ø安全性在操作上严格权限管理。系统应提供审计跟踪功能，记录所有用户操作过程，对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段；系统应具备事务日志功能。Ø实时性实时采集现场中的水情、工情、雨情等信息，并将其存在业务数据库中。具有较强的实时性和较高的处理效率，对访问的响应时间要短；采集接口的实时性好，能满足其应用的需要；采集接口的采集周期在5秒到5分钟之间（可根据需要进行设定）；采集接口的实时性不能影响生产过程控制系统的性能。Ø使用性操作界面简单，易于理解；系统维护方便快捷；二次开发接口必须标准化；灾难性故障的恢复要简单、可靠。Ø容错、冗余采集接口在具备条件的场合，实现冗余；采集软件要有容错处理机制；实时数据库系统具有容错能力，根据具体的硬件条件实现冗余。Ø先进性建立一个开放的、标准的、可扩充、易管理、升级的实时数据库系统。不仅仅要做到配置上的先进，更主要的是开发上和应用上的先进。Ø在系统中采用流量计对过闸流量和水泵流量进行测量，为河网水力水质模型的运行和实施提供了必要条件。Ø多种报警方式：可以通过声光报警、手机短信报警德才等报警方式对水位超高等信息进行报警。1.1.4实现的功能Ø以动态的方式对采集信息的实时显示采集的参数如闸站闸位的动画（以程序绘画方式）模拟显示，实时获取闸站的实时监控数据，并依据获取的闸位、水位、流量、雨量等数据，采用动画（闸门正面、侧面）模拟的方式，直观反映闸站的当前状态。闸门模拟图两边的文字提示、标尺（内外河水位、流量）Ø实时数据曲线实时反映采集信息的变化，方便对采集信息的分析和查询；形成闸站、区域水位、流量等实时图形曲线。Ø历史数据的时段曲线（水位、流量等参数）可以追忆带毫秒标签的数据，方便事故查询；可以形成闸站、区域水位、流量等历史图形趋势曲线。Ø报警信息自动记录系统状态变化、操作过程等重要事件。一旦发生事故，可就此作为分析事故原因的依据，为实现事故追忆，提供基础资料。系统可提供高报、高高报、低报、低低报、偏差、变化率、延时、坏PV、录入超时报警功能，提供报警确认、报警汇总、报警历史查询等功能。对于低低限报警、低限报警、高高限报警、高限报警，当过程值超出了这四类报警的限值时，产生相应的报警。对于偏差报警，当过程值（PV）与设定值（SP）的偏差超出了偏差限值DEV时，报警产生。变化率报警是通过检测过程值（PV）的实际变化率，即如果过程PV值在变化周期RATECYC内的变化量超出了变化率限值RATE后，产生报警。坏实时测量值报警检测是否有坏实时测量值报警值出现。Ø数据报表对于采集来的数据包括闸位数据、水位数据、流量数据、雨量数据等，形成数据报表；报表有以下几种：1)历史报表历史报表能进行日报、月报、季报、年报的生成，对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定，并可以根据存储的时间进行查询历史数据。2)多功能报表可以任意设置报表格式，实现各种运算、数据转换、统计分析、报表打印等。既可以制作实时报表，也可以制作历史报表。可以在报表上同时显示实时数据和任意时刻的历史数据，并加以统计处理，例如取行平均、列平均，统计出最大最小值。1.1.5数据采集与控制设备系统所用的数据采集与控制设备均采用Schneider的PLCMcro37，该设备与数据采集子系统之间通过Unitelway进行连接，实时采集现场的水位、雨量等参数。1.1.6子系统拓扑图1.1.7系统的分布情况在水闸泵站处有一台力控实时数据服务器，现场的实时数据通过PLC完成采集，同时设一监控终端，实现所有数据采集系统的所有的监测功能。在调度中心，设一台服务器和一个监控终端，数据库服务器通过网络存所有的实时数据库中的数据信息及其它相关信息，通过监控终端可以在调度室内监测水闸泵站现场的实时情况。