一、序言

       自備水源井是一些廠礦、機(jī)關(guān)和院校等開鑿的、供自身生產(chǎn)生活用水的水源井。目前很多水源井采用深水潛水泵作用供水設(shè)備，每臺(tái)潛水泵分別采用一臺(tái)變頻器控制，各個(gè)水源井的水泵與監(jiān)控室的距離遠(yuǎn)近不一，且獨(dú)自控制，沒有參與聯(lián)網(wǎng)。水泵的日常巡視和檢修均為人工進(jìn)行，效率低下。而且一旦設(shè)備發(fā)生故障不能一時(shí)間報(bào)警并做出相應(yīng)處理。如果故障嚴(yán)重且沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，很有可能使故障擴(kuò)大，造成不可挽回的損失，因此，有必要在泵房與值班室之間建立一個(gè)無人值守系統(tǒng)。

       建立水源深井泵房與水源值班室之間的無人值守系統(tǒng)，可以有效實(shí)現(xiàn)值班室對(duì)深井取水泵房水泵機(jī)組遠(yuǎn)程自動(dòng)控制與運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示等功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控室對(duì)水源運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測，達(dá)到全公司各水源和管網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行，提高水源運(yùn)行效率，提高整體經(jīng)濟(jì)效益的目的。

       根據(jù)水源井分布的地域特點(diǎn)與通訊技術(shù)發(fā)展的水平，水源井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用以上位計(jì)算機(jī)作為控制監(jiān)測主機(jī)、數(shù)傳設(shè)備通訊單元作為數(shù)據(jù)交換通道、遠(yuǎn)程RTU作為現(xiàn)場控制、數(shù)據(jù)采集設(shè)備的遙控、遙測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水源值班室對(duì)深井的控制與監(jiān)測。

二、系統(tǒng)組成

       水源井泵房監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控室主機(jī)、PLC集中監(jiān)控中、profibus網(wǎng)絡(luò)、中繼器、監(jiān)控分站和現(xiàn)場設(shè)備組成。系統(tǒng)框架圖如下所示：

2.1 監(jiān)控室主機(jī)

       監(jiān)控室PC機(jī)（組態(tài)軟件采用西門子wincc6.0）是系統(tǒng)的總指揮，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)對(duì)話，與PLC集中監(jiān)控中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和交換，將設(shè)定參數(shù)、控制命令傳給PLC，也可將PLC數(shù)據(jù)讀入PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備數(shù)字量、模擬量及變頻器狀態(tài)和參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控以及報(bào)警記錄等。

2.2 PLC集中監(jiān)控中

       PLC集中監(jiān)控中用來將監(jiān)控室PC機(jī)發(fā)布的命令和參數(shù)設(shè)置等信息通過PROFIBUS現(xiàn)場總線及中繼器發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控分站。

       PLC集中監(jiān)控中采用西門子公司的PLC作為控制設(shè)備。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及性價(jià)比高、電磁兼容性強(qiáng)、抗震動(dòng)沖擊性能好，使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。

2.3 監(jiān)控分站

       由于現(xiàn)在的水源井現(xiàn)場采用變頻器控制，根據(jù)要求，需要采集管道壓力和流量等模擬量信息，并且需要通過遠(yuǎn)程控制管道電動(dòng)閘閥的開閉，因此，需要在每個(gè)水源井建立一個(gè)監(jiān)控分站。

       監(jiān)控分站的作用是聯(lián)絡(luò)PLC集中監(jiān)控中和水源井的變頻器、智能儀表。監(jiān)控分站將PLC集中監(jiān)控中發(fā)送的命令解讀，并和變頻器通信，給變頻器發(fā)送命令或讀取變頻器返回的各種參數(shù)；同時(shí)，讀取現(xiàn)場設(shè)備的管道壓力、流量等信息并根據(jù)要求控制管道電動(dòng)閘閥的開閉。

2.4現(xiàn)場設(shè)備

       現(xiàn)場設(shè)備包括電磁流量計(jì)、壓力傳感器、變送器、電動(dòng)閘閥控制器以及變頻器。需要測量的模擬量包括管道壓力、管道流量、變頻器運(yùn)行參數(shù)（頻率、電壓、電流壓力）、閘閥開度等。需要測量的數(shù)字量包括泵的工作狀態(tài)、閘閥的狀態(tài)、變頻器的狀態(tài)等。

為了提高抗干擾能力，現(xiàn)場模擬量傳輸采用4-20mA電流信號(hào)，并且傳輸電纜需要有屏蔽層，并可靠接地。

三、系統(tǒng)功能

1、監(jiān)控中可以通過PC機(jī)組態(tài)軟件遠(yuǎn)程啟動(dòng)/停止水泵和電動(dòng)閘閥；

2、監(jiān)控中遠(yuǎn)程采集水源井的水泵狀態(tài)、工作時(shí)間、電參數(shù)、出水流量、管道壓力等數(shù)據(jù)；

3、管道壓力過大/過小、出水流量過大/過小、電流過大、缺相、控制柜保護(hù)、井房停電、變頻器故障等異常狀況發(fā)生時(shí)，立即報(bào)警；

4、生成各種報(bào)表，顯示各種數(shù)據(jù)曲線；