供水公司信息化系统办法

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1、供水公司综合信息化工程方案供水公司设计所2010 年11 月供水公司综合信息化工程方案供排水系统实现自动化和信息化，有利于提高水质、保障供水、优质服务 和提高效率，是公司创建新型高效企业的一个重要途径。作为城市公用工程的 一个重要组成部分，供排水系统具有以下特点：一般都是按静态荷载进行设计 和建设（按最大能力），按动态荷载运行（通常不是工作在最大能力情况）。这 就容易导致能耗和要耗的不必要浪费。公司目前供水生产能力106万立方米/ 日，实际生产水量50万立方米/日；污水处理能力20万立方米/日，实际处理 水量9万立方米/日。动静荷载存在着很大差距，实施自动化和信息化的效益会 非常明显。一、信息

2、化系统概述供排水系统信息化是指将信息技术与企业的生产经营活动相结合，建立完 善的信息采集和处理机制及相适应的管理机构，采用科学的管理方法和手段， 提高企业的效率和效益，通常包括：办公自动化（0A系统）；业务处理自动化 和信息化（即企业的MIS系统，辅助决策系统）；生产过程自动化以及客户服务 自动化。根据城市供水行业2010年技术进步发展规划及2020年远景目标，给 合公司建设高效新型供水企业需要，公司综合信息化工程按照一级城市供水企 业标准进行建设，表述为以下子系统的组合：企业计算机网络系统（Intranet和Internet）计算机辅助调度系统（SCADA系统）水厂集散型控制系统（DCS系统

3、）给水管网信息管理系统（GIS系统）欢迎阅读客户服务系统抄表和营业收费系统管理信息系统（MIS系统）动态数学模型系统计算机辅助决策系统二、信息化系统构成及功能简介信息化系统是以计算机网络为核心，以数据信息为基础，为生产、管理和 经营提供不同的应用。数据以数据库为核心，在企业内部网上共享。同时在企 业外部网上与用户、政府部门连接，适应社会信息化需要。应用系统一般包括八个应用子系统，即生产领域的给水计算机辅助调度系 统、DCS系统、管网信息管理系统；服务领域的自来水客户服务系统与抄表和 营业收费系统；管理领域的MIS综合管理信息系统、给水动态信息模型系统和 计算机辅助决策系统。（一）生产领域的子系

4、统1DCS系统DCS （Distributed Control System） 集散型控制系统，是目前给水行 业应用最成功和最广泛的水厂生产过程自动化控制系统。DCS包括传统DCS，或 由PLC及其他监控设备构成的DCS。DCS通常由一个监控中心（中心控制室）、若干个现场控制站和仪表、执行 器等三级构成。现场仪表、执行器，以及受控设备的运行状态信号，通过实线 或通过总线方式连接收集和监视各控制站采集的现场工艺设备的运行工况，并 依据运行工况，协调各个工艺环节，使之尽可能的优化运行。集散型控制系统的特点体现在它的名称上，即分散控制和集中管理。分散控制的含义是：分散智能、分散显示、分散数据库、分散

5、通信功能、 分散供电和分散负荷。通过分散控制，提高系统的可靠性和控制精度。欢迎阅读集中管理的含义是：具有很强的信息综合管理能力。可以实现所谓“四化” 目标。即生产过程自动化(PA： Produc tion Automat ion),进行过程监督、节 能控制、安全监督、环境监视及生产计划管理等；工厂自动化( FA： Factory Automation),实现加工、装配、检查、挑选、搬运、设备诊断工程过程和产品 质量管理；实验室自动化(LA： Laboratory Automation)；办公室自动化(OA： office Automation)；。通过集中管理，实现自动化目标。集散型系统的技术

6、性能指标包括：可靠性指标、可用性指标、可维性指标、 安全性指标、数据的准确率、综合精度、传输时间及系统的课扩展能力指标等。2 给水计算机辅助调度系统系统架构城市供水调度中心担负着城市水源、各水厂、泵站、管网及相关设施的协 同供水监控调度。一个完整的城市供水调度中心系统如下图：页脚内容整个系统由生产数据采集层的各数据采集终端、供水信息处 理层的功能服务器群和调度操作台的各功能操作站构成。以下详 细描述各设备功能。数据采集终端负责将来自现场的生产数据收集到供水调度系统中。由于现场的数据千差万别，流量、压力、液位、浊度、余氯、 电度等等，他们数据的类型不同、采集的频率不同、系统获取的 方法不同，数据

7、传送的协议不同，需要通过一个前置的数据采集 终端，将这些数据按照各自的特点、各自的协议收集上来，针对 供水调度系统的需求，对这些数据进行前端处理，加工、过滤、 整理，以统一的形式发送给实时数据服务器。依据数据的特点，数据采集终端的设置位置有所不同。一般 各水厂，都有自己的自动化控制系统管理水厂的日常生产净化过 程。可以把每个水厂看作一个管理单元。如果水厂附近建设有附 属的泵站、变电所，可以把连同水厂在内的这些附属泵站、变电 所看作一个管理单元。对于相对分散、独立的泵站、变电所，看 作单独的管理单元。在各管理单元内，分别设置数据采集终端， 收集实时数据并统一发送给实时数据服务器。对于地理分散的信

8、号源，如管网、水源地，通过无线传输设 备将流量、压力、液位、在线水质监测等数据发送出来，由设置 在调度中心的数据采集终端统一接收，针对供水调度系统的需 求，对这些数据进行前端处理，加工、过滤、整理，以统一的形 式发送给实时数据服务器。由于这台计算机承担着数据协议转换的功能，所以一般建议下位的系统统一通过OPC与这台计算机进行数据通信。实时数据服务器这台服务器是整个供水调度系统生产实时数据的管理中心， 是实时数据汇聚的关键点。它负责收集发自各数据采集终端的生 产实时数据，在这里进行集中处理，为供水调度中心各过程监控 台提供实时监控画面和数据服务，判定报警限值，绘制数据趋势 曲线，打印实时和趋势数

9、据报表。由于实时数据服务器与数据采集终端之间有相对大量的实 时数据交互，建议实时数据服务器与数据采集终端采用相同厂家 相同系列的产品，以确保系统的稳定性和高效性。历史数据服务器历史数据服务器是供水调度中心长期历史数据的存储服务 器。它根据设定的数据保存周期和保存条件，保存来自于实时数 据服务器的实时数据，提供7X24小时的历史数据存储服务及查 询服务，并向数据分析服务器提供所需的原始分析数据。作为历 史数据源，它还可以为数据发布服务器提供简单的数据统计信 息。生产数据分析服务器生产数据分析服务器是水务调度管理中心高级管理功能的 核心服务器。它根据数据分析的需要，从历史数据服务器获取所 需的数据

10、，并进行各种类型的数据分析。（详细功能参见有关数 据分析的功能描述。）它为数据发布服务器提供大量的高级数据 分析结果。 能源管理服务器能源管理服务器是水务调度管理中心管理生产能源的核心 服务器。它从历史数据服务器获取数据，或者直接从各数据采集 终端获得能源数据，针对生产能源进行监控、管理、分析。它为 数据发布服务器提供能源信息与节能增效决策支持。数据发布服务器数据发布服务器，根据所有客户对供水调度中心系统的信息 需求，遵照系统设置的数据访问权限，以不同的形式向符合信息 访问授权的客户发布数据。数据的发布形式包括在线数据分析图 表、电子数据表格文件、打印的数据文件、向其他系统导出的数 据电子文件

11、等等。其他功能服务器其他功能服务器包括：设备维护服务器、水质数据服务器等 等。这些功能服务器以各自的应用功能为核心，面向供水调度中 心提供信息支撑。它们与生产数据分析服务器交互信息，协同管 理，起到综合调度的功能。大屏幕服务器大屏幕服务器整合各服务器提供给供水调度中心的图像信 息，并综合各路外接视频信号，通过内嵌的管理软件对大屏幕显 示实施配置管理。各功能监控操作台各类监控操作台放置在监控中心管控大厅，他们通过调度中 心局域网从各自对应功能的服务器获取信息，显示对应功能的生 产管理信息，供水务调度中心管理人员综合了解各方面的水务信 息，提供直观的信息显示画面、数据分析统计信息以及决策支持信息。

12、调度中心信息显示外部平台调度中心信息显示外部平台，由通过 Internet 接入的计算 机和移动设备构成。它通过企业防火墙获取生产管理调度中心的 数据。并以短信报警、网页信息浏览等形式为身在异地的使用者 提供及时的关键信息服务。城市给水计算机辅助调度系统由SCADA数据采集系统、在此 基础上的核心信息处理系统以及应用接口层三部分组成。在结构 上一般由公司主调度中心站（一级，MCC : Mas ter Con trolCentral ）、净水厂区域调度中心（二级，RCC： Regional Control Central,仅存在于分级调度模式中）、若干个远程站（RTU： Remote Termi

13、nal Unit）和外围设备（如UPS电源、仪表、打印机等） 构成。功能1）系统数据采集系统数据采集包括水厂、泵站数据采集和各远程数据采集。数据采集中心是是整个供水管理系统的基础，它的主要任务 是采集各个水厂的主要数据，为中心机房服务器提供数据支持。手工录入数据，是数据采集的一个补充方式。所有手工数据 录入表单均以网页的形式呈现给用户。用户在录入表单中输入所 需的参数数据后，点击提交按钮将录入数据提交给系统。2）生产数据集中监视 中心机房的操作人员通过计算机系统的操作员工作站所提供的各水厂、泵站、管网工艺过程的压力、温度、流量、液位信 号及设备运行状态等信息，完成对整个系统的运行监控。3）供水

14、调度管理这部分主要实现4 个方面的功能：调度信息管理、调度计划 和规程文件管理、辅助电话调度、应急预案管理。4）生产数据统计分析通过直观的仪表板的形式，可以看到生产的关键绩效数据。 通过这一信息显示页面，管理者可以方便地了解到不同水厂生产 的关键统计数据，如总能耗、产量、余氯、pH值、浊度等数据 的实时指标。通过图形和表格的方式将数据分类排序，显示各数 据的最值、均值、累积值、对比值等等。能够显示的数据包括:生产 统 计水量统计源水供水以图形和表格的方式反映统计期内各水源水库的供水量、所占比例、 平均值、累计值、最大值、最小值、汇总数量，最大值、最小值出 现的时间；净水供水以图形和表格的方式反

15、映统计期内各水厂的供水量、所占比例、平 均值、累计值、最大值、最小值、汇总数量，最大值、最小值出现 的时间；水库水情以图形和表格的方式反映统计期内各水库的水情情况包含：水位、 库容、出流、来水等统计；取水泵站 抽水以图形和表格的方式反映统计期内黄龙洞、龙泉寺、白龙潭泵站供 水量平均值、累计值、最大值、最小值、汇总数量，最大值、最小 值出现的时间；管网分区 流量以图形和表格的方式反映统计期内管网分区计量点的流量情况，所 占比例、平均值、累计值、最大值、最小值、汇总数量，最大值、 取小值出现的时间，夜间取小流量；以图形和表格的方式反映统计期内计量点压力情况，平均值、最大 值、最小值，最大值、最小值出现的时间；以图形和表格的方式反映统计期内各区域供水情况，供水量所占比 例、平均值、累计值、最大值、最小值、汇总数量；泵站供水以图形和表格的方式反映统计期泵站供水情况，供水量所占比例、 平均值、累计值、最大值、最小值、汇总数量，最大值、最小值出 现的时间；高位水池 供水以图形和表格的方式反映统计期内高位水池供水情况，供水量所占 比例、平均值、累计值、最大值、最小值、汇总数量，最大值、最 小值出现的时间；压力统计测压点压 力以图形和表格的方式反映统计期内测压点压力情况，平均值、最大 值、最小值，最大值、最小值出现的时间；管网分区 压力以图形和表格的方式反