无人值守泵站远程监控的几点探讨

2017-02-18 15:34姜宏
科技创新与应用 2017年3期
关键词:无人值守远程监控泵站

摘 要:计算机技术的广泛应用,对提高生产效率具有重要意义。对于无人值守泵站来说,可以建立功能完善的远程监控系统,实时掌握运行状态信息,及时发现所存隐患,为问题处理争取更多时间,提高泵站运行综合效率。在就远程监控系统进行设计时,需要结合无人值守泵站运行特点,确定系统要求与要点,争取做好每个节点设计,确保系统功能完善,文章对此进行了简要分析。

关键词:无人值守;泵站;远程监控

无人值守泵站远程监控系统复杂性比较高,包含多项子系统,如远程开关泵系统、中心机房计算机系统以及远程泵站视频监控系统等,要求所有子系统相互配合,对整个泵站运行状态进行有效监控,为水厂调度中心传输实时运行信息。通过远程监控系统,来掌握泵站运行状态,及时发现所存问题,为问题处理争取更多时间,同时还可以减少人力资源的投入,提高管理效率。

1 无人值守泵站运行特点分析

水资源作为生产生活重要能源,想要提高其利用效率,需要在现有基础上做更深入的研究,除了要做好生产系统的建设外,还应提高对后期管理工作的重视。其中,泵站主要为水提供势能和压能,是供水、调配等作业开展的动力来源。在泵站建设中逐渐有更多新型技术和设备被应用其中,大部分已经实现了无人值守模式,但是为保证泵站运行高效性,还需要建立功能完善的远程监控系统,来减少运行过程中各类因素的影响,避免各项设备被损坏,维持整个泵站系统可以可靠运行。远程监控系统的建立,可以对泵站内所有设备运行状态信息进行收集,并及时传输给管理部门,进而能够24h对供水设施进行调阅,为下一步管理工作的实施提供依据[1]。因此,应确定无人值守泵站运行特点,结合其要求,对远程监控系统进行全面分析和研究。

2 无人值守泵站远程监控系统设计要求

2.1 较高实用性

为满足无人值守泵站运行可靠性要求,远程监控系统必须要具有很高的可操作性与实用性,便于对泵站相关信息进行掌握,为后续管理工作的开展提供有效依据。针对此类要求,需要在设计前对泵站进行全面分析,确定现场特点,并与操作和管理人员进行有效沟通,确定工艺流程,熟悉操作动作,选择合理的统计方法,并结合常用故障分析与处理方法要点,根据运行参数逻辑关系来制定多种管理方案,为员工制定功能完善的操作系统。其中,泵站正常运行时,应保证可以实现自动化控制目的,降低工作强度;运行故障时,需要与处理方案结合,向操作人员提示正确方法,来提高事故处理效率[2]。一般可以通过逻辑分析,来对泵站运行状态进行总体预判,有计划的对工艺进行调整,减少运行問题的发生。

2.2 运行逻辑控制

针对无人值守泵站远程监控系统的自动化运行要求,应保证所有设备均可以严格按照调度计划进行,如果其中出现异常情况,系统可以及时调整防范性运行参数,在出现警告信息后,可以向操作人员提供正确处理方案和步骤。对于泵站各项设备,需要全部列出所有逻辑运行控制,得到技术人员确认后,绘制逻辑运行图。对于可能会影响生产效率的逻辑控制,需要进行要的冗余设计。另外,还要统计重要逻辑节点动作次数,以元器件理论使用开关次数最小量的60%提示警告,然后操作人员可以根据系统提醒,及时对存在隐患的构件进行更换,从根本上来减少故障的发生[3]。

2.3 数据远程传输

一般会通过无线传输方式,将无人值守泵站运行监控信息传输给管理部门,想要提高管理效率,前提是要保证所有数据传输的质量。信号连续传输方式下,因为传输量比较大,将会使得数字信号传输差错率增加。并且,泵站周边环境内生产装置数量比较多,受到设备运行谐波影响,也会增加数据传输难度。面对此类问题,在对远程监控系统进行设计时,应根据泵站所处位置特点,合理选择设备型号,选择应用较少的波段进行数据传输,减少外界干扰源影响。还应尽量增加无线发射器安装高度,减少周边设备和建筑的阻挡。同时,数据传输过程中要尽量减少数据包容量,应用双次发射方法,且对接收后的数据进行比对,对于前后存在差异的应重新发送。另外,还应提高对现有有线网络的利用,并对无线网络进行远程监控,利用其通信信道来实现泵房无线控制,满足双功能无缝控制切换目的,提高数据传输质量。

3 无人值守泵站远程监控系统设计要点

3.1 系统结构总体分析

无人值守泵站远程监控系统的设计,可以选择应用二级式结构分布式集中控制方法,其中第一级为中央控制室上位系统,第二级为个水泵站监控现场。通过以太网来进行连接,保证管理级与现场监控级之间数据信息的有效传输。其中,第二级泵站现场监控可以选择PLC为核心,对现场运行数据采集和设备监控独立完成,且还可以对采集后的数据进行分析与临时保存,并按照设定向第一级传输和交换。

3.2 系统各部分设计要点

3.2.1 中央控制室

主要包括两台上位机,负责系统显示、监控以及管理。设计时要求为每台上位机安装以太网卡,可以与中央控制室内以太网交换机有效连接,满足以太网与现场监控层间的分布式集中控制系统。整个现场监控层中心为PLC,负责现场所有运行数据的收集,然后传输给中央控制管理层。

3.2.2 通信网络

(1)通信链路

泵站所处位置一般比较特殊,通讯条件受限比较大,并不能完全应用统一通讯方法实现泵站与监控中心的有效连接,而应根据实际情况来选择GPRS无线网络、PSTN网络或者IP城域网等方法。对于规模较大的泵站,应选择用IP城域网,备份链路为GPRS无线通讯,传输流量大且可靠性高;小泵站则可以选择应用GPRS无线网络,PSTN为备份链路,对流量要求较小,受地域因素限制较小,且成本比较低。

(2)通信协议

主要包括UDP协议和TCP协议,其中UDP协议用户报文协议为无连接效益,只负责发送数据,对网络资源需求较低,但是并不能保证正确性。TCP协议要求先建立连接然后进行数据传输,数据错误可以自动重发,具有较高的可靠性,但是对网络资源需求高。

3.2.3 现场监控

主要包括工业控制系统、仪表系统、图像监控系统。PLC控制系统可以对各设备运行信息进行收集,并结合泵站编制的控制程序,对各工艺设备进行远程操作与自动控制,且将所有数据传输给监控中心。另外,根据实际需求来确定监控计算机数据,要求可以对整个泵站区域运行工况进行监控、远程调度以及指挥,且数据服务器需要对泵站运行数据进行暂存,作为工作人员对各项参数的查阅或打印。

4 结束语

对无人值守泵站远程监控系统进行设计,需要结合泵站运行特点,在确定系统要求基础上,对各部分功能进行分析,争取可以实现实时监控、远程调度与管理,提高泵站运行综合效率。

参考文献

[1]赵全法.浅谈无人值守泵站的远程监控与调度[J].河南水利与南水北调,2013,18:55-56.

[2]李琦.吉化污水处理厂远程无人值守监控系统的设计和开发[D].吉林大学,2014.

[3]赵越.基于PLC的污水泵站远程监控系统研究[D].黑龙江八一农垦大学,2011.

作者简介:姜宏(1986-),女,辽宁大连人,学位:学士,研究方向:电气工程及其自动化。

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