第一部分：概述

1、应用背景

       随着城市建设和经济发展，城市规模不断扩大，新的市政设施不断建成并投入使用。排水系统在设施能力范围内要保证旱季污水不入河，雨季不淹水，平时还要保持城市河道景观水位，所以日常排水和雨季防汛任务十分繁重。在排水管道的中途和终点需要提升废水时设置泵站，称为中途泵站和终点泵站。排水泵站分为污水泵站、雨水泵站和合流泵站三种，分布在城市的各个范围内,主要用于去除重力流带来的大量废弃物,同时提升水位向邻近污水处理厂送水。担负着城市日常污水排放和汛期排涝的重任。

      目前城市排水调度管理尚缺乏可靠的自动化手段，而且排水泵站一般分布较为广泛，站点也较分散，当周围环境有特殊要求时，中途泵站有时全部隐建在地下，绝大多数泵站基本上还是采用人工测报水位、流量、机泵运行等运行参数，靠电话来下达调度命令和人工开停机等相对落后的方式进行运行和管理，这使得排水调度管理工作比较被动，很难做到调度的科学性、及时性。

       随着科学技术朝着网络化、信息化方向的不断发展，这种落后的运行管理方式越来越不能适应社会和科学技术发展的需要，为了在城市防汛指挥和日常排水调度管理工作过程中能及时、准确、可靠地掌握水清、雨情、工情信息；科学、及时、准确地调度排水泵站设施;减少和避免内涝灾害，确保城市安全度汛;保障人们正常的生活、工作秩序,建立完整的城市排水调度管理网络系统，加快实现城市排水泵站的自动化运行，对提高我们市政设施的管理水平，节约成本和有效利用资源都有深远的意义。

2、排水泵站远程监控系统

       排水泵站自动控制系统实现全市的多个检测点及泵站设备的分布式监控和集中管理，通过将泵站的各种运行状态参数通过数字化、信息化、网络化、实现数据共享，中心控制室同时对各排水泵站的水位、流量、水泵、捞污机和阀门设备实现实时采集和自动远程控制，监控泵站各个设备的运行状态，在出现异常时迅速处理并报警。管理人员可利用本系统查看各监控点的数据，并进行远程设置，必要时可对设备实施远程人工干预。实现泵站无人值守。

       通过企业内部网或国际互联网，管理人员可以方便的实现远程监控，并根据一定的权限进行不同的查询和操作。

第二部分：系统组成

       系统由远程排水泵站测控终端系统、通讯平台、中心管理系统平台组成。     

1、远程测控终端系统

       远程排水泵房利用各种传感器来监测水位、压力、流量；工作泵组启停、电流、电压状态；格栅机；捞污机。测得各种数据传送至终端机、进行数据分析存储，报警，并可发送到中心监控站。并对水泵、捞污机和阀门设备进行联动控制。

2、通信平台：

       通信平台常用两种，一是有线通信：每个排水泵站与管理中心之间租用光纤通信，调度中心、泵站监控中心、各职能部门之间通过局域网通信，该通信平台可传输连续图像。二是无线通信：每个排水泵站与管理中心之间通过GPRS无线网络通信，调度中心、泵站监控中心、各职能部门之间通过局域网通信，该通信平台不能传输连续图像。

3、中心管理系统

       中心控制站采用组态软件通过网络能够远程同时对多个排水泵站进行监视和控制，采用远程通讯方式，接受终端机上传数据并进性分析存储。及时了解远端运行情况并可迅速做出处理。为相关部门作出决策提供依据。

第三部分：系统功能特点

1、排水泵站监控终端功能特点：

     1、1、参数采集传输功能：

           主要参数有：进站管道压力或水池水位、出站压力、出站流量。 采集每台加排水泵启停状态、工作电流、工作电压、电能等电参数。 采集配电室各路开关状态、电能等。采集捞污机和阀门设备状态。  光纤通信时，图像监视泵站全景、电气室、泵房等重要工位。

     1、2、控制功能：

           支持排水启动柜手动控制、自动控制、远程控制，控制模式可切换。  依据排水压力和水泵运行时间，启动、停止水泵机组。控制捞污机、阀门设备。

      1、3、报警功能

             电流过大、缺相、水位过低过高、控制柜保护、配电室故障、闲人进入等情况发生时，立即上报信息。就地、远程声光报警和短信报警。

      1、4、存储功能可存储、显示、查询泵站监控数据及工作参数。

      1、5、支持光纤通信、局域网通信、GPRS、短消息等无线通信方式。 有线通信方式下 支持多路图像监控。 
      1、6、支持就地、远程维护测控设备。

2、管理中心平台具有以下的功能特点

      2、1、远程、实时性：

             实时采集现场中的数据信息，并将其存在数据库中。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。

 ----实时监测各排水泵站水池水位或进站压力、出站流量、出站压力。
 ----实时监测加压泵组的工作状态、电流、电压、保护状态、工作模式。

 ----实时监测格栅机，捞污机。

 ----远程控制泵的启停、阀门的开闭，捞污机设备、格栅机启停。                                                                                

        2、2、安全性：

在操作上严格权限管理。系统可提供审计跟踪功能，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。支持视频在线监视泵站全景、电气控制室等重要工位，视频可回放

       2、3、保密性：

采用混沌加密与常规加密级联的方案，并且采用RSA公钥制算法作为密钥交换方案加密混沌加密与常规加密算法的私钥，以保证混沌密钥的同步和安全性使级联方案在网络通信的情况下更容易实现。

       2、4、容错、冗余：

采集接口在具备条件的场合，可实现冗余；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。

       2、5、报警：

现场出现电流电压超限、水位超限、设备保护等状况时，可以通过声光报警、手机短信等方式进行报警。并且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

       2、6、生成各种数据报表及数据曲线。

实时反映采集信息的变化，方便对采集信息的分析和查询；形成实时图形曲线。对于采集来的数据，形成数据报表。可实现历史报表(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）和多功能报表（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。

第四部分：应用实例

唐山丰润污水处理厂

       丰润污水处理厂位于河北省 唐山市 丰润区 河北省唐山市丰润区城西。是一家从事水处理、泥处理、中水处理的事业单位。

       为实对污水池的监控，准确指示液位情况，并对其进行自动控制，，我公司技术人员为污水厂配备了我公司自主研发的智能人机界面液位显示控制体统。主机监控系统安装在监控室，对多个水池水箱进行显示监控。各监控点水位情况数字动态反映。

第五部分：扩展应用领域

◇城市排水系统、电厂、工厂排水泵站的远程监控及管理

◇油井远程监控

◇热电厂远程计量

◇河流水位阀门远程测控

◇水源井远程测控

◇煤矿排水测控