远程自动化供水调度监控系统在农村的应用

刘 聪

（甘肃省临泽县水务局，734200，临泽）

甘肃省临泽县辖鸭暖、倪家营2乡，新华、蓼泉、板桥、平川、沙河 5镇，74个村，765个村民小组，总人口14.63万人，其中农业人口12.52万人，占总人口的86%。近年，临泽县在各级政府高度重视和有关部门的大力支持配合下，着力解决农村饮水卫生、供水量不足等问题，取得了显著成效。截至目前，全县已建成农村集中供水工程34项，解决了44个村1.8万户6.92万人的饮水问题。

由于已建工程呈现“点状”建设、分割管理的特征，再加上缺少足够的技术支撑，致使供水管理十分困难，供水管理成本大，水源保证率低。2009年，临泽县为提高农村饮水工程的科技含量，提高供水管理工作效率和管理水平，在研究适合临泽县农村建设管理条件的实用设备、设施和技术的同时，在农村供水工程中引进并安装了远程自动化供水调度监控系统，采用先进的计算机控制技术和PLC控制技术，建立监控中心和数据采集中心，对水厂供水设备实时在线监测，并进行遥控、遥测，实现供水监控和自动化管理。

一、系统的构成

临泽县农村饮水安全工程自动化控制系统主要由监控中心、数据采集和传感器系统和视频监控等部分组成。

监控中心：有工业控制计算机、接口模块、监视器、UPS电源、打印机、大屏幕投影等设备。对水厂的运行实现自动化控制，对设备的运行数据作出记录和备案打印处理。

数据采集系统：由信号隔离模块、数据采集模块、PC及工业组态软件组成。信号隔离模块是保证信号质量稳定，保护数据采集模块不受外部电磁干扰。数据通信采用固定网ADSL宽带接入互联网方式传输，中控室上位机通过寻找不同监测点的地址来获得相应点的数据，有组态软件对各类数据进行处理。

传感器系统：传感器是系统数据采集的必备元件，其质量的好坏直接决定数据采集的准确性和稳定性。系统传感器包括压力传感器、SD-50A超声波智能液位传感器，EDA9033F三相智能电参数综合测试仪，超声波流量计，定时继电器等组成传感系统。其功能是自动采集和存储并远程传输电量、管道压力、液位、电动阀、水泵电流、水泵工作状态，深井泵工作状态等数据。

视频监控系统：视频监控主要任务是对建筑物内重要部位的事态、人流等动态状况进行监视、控制，以便对各种异常情况进行实时取证、复核，并实现现场监视和远程控制传输图像信息功能。

二、系统的性能及特点

1.远程监控系统的性能及特点

该系统与各个水源监测点组成一个网络互动工作平台，监控中心可实时监视水厂及水厂各个数据监测点的数据采集终端（RTU或PLC）运行情况、水源安全状况，并对水厂各个数据监测点所采集的电压、电流、电量、流量、流速、频率、转速、压力、水位、浊度、余氯等各种数据进行分析存储，供控制中心及有关部门分析和决策取用，提高管理工作效率。特点有以下几点：

①本系统图像格式及网络流量采用MPEG4编码，分辨率在最高704×576（PAL）25 帧/s， 可 提 供 从28.8kbps的Modem到3Mbps高质量的各种视频图像。远程监控系统可对镜头进行光圈、焦距、景深距离的控制等操作。对云台可作全方位控制。系统可以对云台的上下左右的转动进行全方位的远程控制。

②可扩展性。系统采用B/S方式，三层结构分布式设计，可以方便地通过部署多个视频服务器增加系统支持的监控点数量，对系统进行扩容。

③可用性。远程网络视频监控系统采用 “B/S结构”，客户端界面运行于Web浏览器，用户可以方便地从远程登录系统，并使用系统的所有功能。合理的系统划分，优化的功能布局，全中文操作界面，监控画面灵活的鼠标控制，这一切为用户提供强大的系统功能。

④互操作性。系统提供标准的开发接口和设备接口，使得数字远程监控系统可以和用户原有的内部系统进行互联。

⑤可管理性。系统提供了完善的用户管理、系统日志及系统设置功能，系统管理员可以远程登录系统进行所有的系统管理工作，可以从任何地方实现远程访问，无论是在公司、家里、任何地方，用户都可以利用标准的Web浏览器软件，实时查看现场的实时、历史曲线，报警信息等。

⑥远程故障诊断。当现场出现问题时，用户可以在家里打开笔记本计算机，通过浏览器监视现场的实时信息，诊断问题的所在，并联络现场技术人员提供可能的解决方案。

⑦系统建设成本较低。

⑧未来运行费用低廉（仅ADSL宽带上网费用）。

2.水厂监控系统建成后具有的主要性能和特点

一是各水厂实现对电量、管道压力、液位、电动阀、水泵电流、水泵工作状态，深井泵工作状态等数据的自动采集和远程传输以及存储。二是各水厂实现对现场视频监控图像的远程传输和存储。三是实现对历史数据的高速存储和查询。四是根据权限进行报警应答，变量修改，报表查询、打印，报表数据下载等操作。五是远程故障诊断成为可能。六是安全性。组态王Web Server在Web服务器提供的安全机制上添加一层，支持对访问数据库的口令设置和检验。组态王Web Server只与通过了口令有效性检验后的请求进行数据交换。

三、结 论

远程自动化供水调度监控系统是现代农村水利工程自动化控制的发展方向，设计采用全面数字化和网络化的方式，它的推广应用为农村供水工程集中远程控制管理提供了一个网络共享的操作平台。系统集图像监控、视频录像、远程操控、报警信息为一体，监控中心通过网络远程控制水厂运行，水厂管理员也可以经监控中心授权通过计算机、手动控制水厂各类供水设备的启停，操作方便简单且省工省力，有效地提升了临泽县农村供水工程的科技含量，提高了供水管理水平，降低了供水管理成本，促进了临泽县农村供水管理的现代化。

[1]天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2]刘君华.智能传感器系统[M].西安：西安电子科技大学出版社，1999.

[3]马明建，周长城.数据采集及处理技术 [M].西安：西安交通大学出版社，2005.