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[摘 要]本文对水源井群自动化控制系统进行了简要的介绍，主要介绍了水源井群自动化控制系统的各项功能和系统的构成。水源井群自动化控制系统能够对水源井设备进行自动化监控，有效的减少了现场的操作人员数量，提高了生产效率，保障了水源井群设备的安全性，供水系统的经济效益也得到了明显的提高。
[关键词]水源井群 自动化控制系统 设计
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0030-01
水源井全自动化控制系统的设计主要是在水厂控制室和水源井群之间建立无线遥测和无线遥控系统，从而能够自动采集和控制水源井群水泵机组的各项运行参数，并对其进行显示、存储、处理和传输。
1.水源井群自动化控制系统的主要功能
1.1显示界面功能
水源井群的自动化控制系统具有显示界面功能，包括系统维护、报表浏览、报警查询、水源井群检测、主控平台等等。整个水源井群的设备信息都可以在显示界面中显示出来，并且在显示界面中可以对每个设备的详细信息进行查看。系统连接的网络图可以在水源井群的检测界面进行显示，通过报表浏览界面和报警查询界面可以对历史数据和实时数据的流量曲线图以及报警情况进行查询[1]。
1.2报警处理功能和故障诊断功能
任何系统都可能会出现故障，这就需要系统具备设备的故障检测和处理功能。否则就会影响系统的正常运行，甚至导致经济损失和安全事故。使用WINCC 6.0 开发的应用程序能够实现报警处理和故障诊断的功能，并在上位机监控系统中进行集成。操作人员会收到相关提示，并进行操作，从而对设备状态进行了解，对故障原因进行判断。系统还会向操作人员提供相应的维修建议。
1.3报表和查询功能
报表和查询功能包括年报、季报、月报、日报功能，还可以按照时间进行自由报表。WINCC 6.0本身自带历史数据的查询控件，可以在上位计算机上进行使用，从而实现系统的报表和查询功能。
1.4开放性功能
当前使用的水源井群自动化控制系统已经实现了集团自动化和系统自动化，是一种开放式、标准化的结构。将以太网技术引入上位机监控系统，通过以太接口来集成相应的产品，使上位机监控系统具有开放性的特点。当前业界已经便接受了工业以太网这个通讯标准。
1.5可扩展性功能
在当前的水源井全自动化控制系统中，其硬件设备使用的是统一标准的通讯协议。这是为控制系统今后的扩展留出相应的空间，从而实现控制系统的可扩展功能。
1.6可靠性和安全性功能
使用高质量软件和大规模集成电路来组成系统的硬件电子设备，通过提高硬件电子设备的质量，能够延长硬件部分的平均故障间隔时间，从而提高整个水源井自动化控制系统的可靠性。通过冗余化后备能够使系统的安全性得到保障[2]。
1.7远程监控功能
要实现水源井群自动化控制系统的远程监控功能，主要是通过工业以太网技术和无线GPRS。在水厂控制室，水厂工作人员可以通过远程监控水源井群的工作情况进行监测。通过远程控制系统，还能够对水源井群设备的工作参数和运行数据进行监测，并控制水源井群水泵的起停。而水厂操作人员和水源井群的工作情况也会通过远程监控在供水公司的调度室反映出来，企业的主管领导也可以对其进行监控。
1.8维护便利
模块和系统的维护可以使用标准的通讯协议来实现，通过定时的维护和升级，能够使系统部件得到更新，延长系统的使用寿命。
2.水源井群自动化控制系统的组成部分
以水源井群的平面分布图和工艺为基础，在水源井群自动化控制系统的设计中使用了远程测控终端供水调度控制系统，该系统包括通讯网络、水源井现场控制站、中央监控系统等几个主要部分。
2.1通讯网络
该系统主要使用GPRS作为通讯网络。GPRS是一种分组数据承载业务，其基础是GSM系统。在偶尔的大数据量传输，以及少量和频繁的数据传输或者突发性和间断的数据传输中都可以使用GPRS。其具有以下几个方面的主要优势。
①传输速度快。40Kbps左右的传输速率都可以使用GPRS，从理论上其传输速度能够达到171.2 kbps。
②登录速度快。使用GPRS省略了长时间拨号的连接过程，可以使用全新的分组服务。
③费用节约。只有在产生通信量时，GPRS才会计费。
④永久在线。有无线专线网络相似的是，将GPRS激活之后，就可以永久在线。
2.2水源井现场控制站
在各水源井的控制柜内设置水源井现场控制站，主控制器为RTU远程测控终端控制器。其可以对潜水泵的压力、出口流量、水井液位、工况等参数进行检测，并向中央系统上传，接收相应的指令，遥测和遥控水源井。其具有以下几个方面的功能。
①安全保护功能。如果出现了机组缺相、电压过高、机组电流量过大的问题，现场控制站能够进行报警处理和预处理。
②过程控制。水源井有两种工作方式：远程控制、就地控制。就地控制柜中的自动和手动转换开关能够完成方式转换。如果水源井群自动化控制系统处于就地控制，则由现场控制站来对设备的运行工况进行实时监测。如果水源井群自动化控制系统处于远程控制，则现场控制站可以对其进行自动控制。对单台设备的控制也可以通过工作站的计算机来实现[3]。
③设备控制。能够对水泵机组的停止和启动过程进行控制，并对设备的故障状态、运行状态和手自动状态进行控制。
④参数检测。对电气和压力设备的运行参数、水井的出口流量和液位进行监控。
2.3中央监控系统
中央程控系统包括闭路监视系统、UPS 电源、CTRLINK100 M交换机一台、Epson 彩色打印机两台、SIMATIC工作站两台。通过可视化监控软件能够实现远程操作和控制所有的系统设备，并对设备的工作状态、实时动态参数、工艺布置图、历史报警信号、实时报警信号、设备运行时间等参数进行显示。并且能够同时修改设定参数、在线和离线编程，将生产管理报表编制和打印出来。将DELL 商用机设置在水厂厂长的办公室，就可以使厂长对水源井群运行情况进行实时监测，在制定生产计划时，也可以参照相应的历史数据。使用WINCC 6.0作为监控软件能够实现直观检测，并提供动画链接。
3.结语
本文簡要介绍了水源井群自动化控制系统的，要功能和组成部分。水源井群自动化控制系统能够实现水源井群的无人值守，保障了供水的安全性、低耗性和优质性，实现了水源井群的工艺自动化，起到了优化管理、节能降耗、提高供水质量的作用。
参考文献
[1] 刘立强，王亚平，齐冉冉，等. 水源井智能控制系统[J]. 电子质量. 2014（02）
[2] 邬如梁. 自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J]. 煤炭技术. 2013（04）
[3] 付莉菲. 远程监控技术在水利工程中的应用[J]. 水利科技与经济. 2012（07）
[关键词]水源井群 自动化控制系统 设计
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0030-01
水源井全自动化控制系统的设计主要是在水厂控制室和水源井群之间建立无线遥测和无线遥控系统，从而能够自动采集和控制水源井群水泵机组的各项运行参数，并对其进行显示、存储、处理和传输。
1.水源井群自动化控制系统的主要功能
1.1显示界面功能
水源井群的自动化控制系统具有显示界面功能，包括系统维护、报表浏览、报警查询、水源井群检测、主控平台等等。整个水源井群的设备信息都可以在显示界面中显示出来，并且在显示界面中可以对每个设备的详细信息进行查看。系统连接的网络图可以在水源井群的检测界面进行显示，通过报表浏览界面和报警查询界面可以对历史数据和实时数据的流量曲线图以及报警情况进行查询[1]。
1.2报警处理功能和故障诊断功能
任何系统都可能会出现故障，这就需要系统具备设备的故障检测和处理功能。否则就会影响系统的正常运行，甚至导致经济损失和安全事故。使用WINCC 6.0 开发的应用程序能够实现报警处理和故障诊断的功能，并在上位机监控系统中进行集成。操作人员会收到相关提示，并进行操作，从而对设备状态进行了解，对故障原因进行判断。系统还会向操作人员提供相应的维修建议。
1.3报表和查询功能
报表和查询功能包括年报、季报、月报、日报功能，还可以按照时间进行自由报表。WINCC 6.0本身自带历史数据的查询控件，可以在上位计算机上进行使用，从而实现系统的报表和查询功能。
1.4开放性功能
当前使用的水源井群自动化控制系统已经实现了集团自动化和系统自动化，是一种开放式、标准化的结构。将以太网技术引入上位机监控系统，通过以太接口来集成相应的产品，使上位机监控系统具有开放性的特点。当前业界已经便接受了工业以太网这个通讯标准。
1.5可扩展性功能
在当前的水源井全自动化控制系统中，其硬件设备使用的是统一标准的通讯协议。这是为控制系统今后的扩展留出相应的空间，从而实现控制系统的可扩展功能。
1.6可靠性和安全性功能
使用高质量软件和大规模集成电路来组成系统的硬件电子设备，通过提高硬件电子设备的质量，能够延长硬件部分的平均故障间隔时间，从而提高整个水源井自动化控制系统的可靠性。通过冗余化后备能够使系统的安全性得到保障[2]。
1.7远程监控功能
要实现水源井群自动化控制系统的远程监控功能，主要是通过工业以太网技术和无线GPRS。在水厂控制室，水厂工作人员可以通过远程监控水源井群的工作情况进行监测。通过远程控制系统，还能够对水源井群设备的工作参数和运行数据进行监测，并控制水源井群水泵的起停。而水厂操作人员和水源井群的工作情况也会通过远程监控在供水公司的调度室反映出来，企业的主管领导也可以对其进行监控。
1.8维护便利
模块和系统的维护可以使用标准的通讯协议来实现，通过定时的维护和升级，能够使系统部件得到更新，延长系统的使用寿命。
2.水源井群自动化控制系统的组成部分
以水源井群的平面分布图和工艺为基础，在水源井群自动化控制系统的设计中使用了远程测控终端供水调度控制系统，该系统包括通讯网络、水源井现场控制站、中央监控系统等几个主要部分。
2.1通讯网络
该系统主要使用GPRS作为通讯网络。GPRS是一种分组数据承载业务，其基础是GSM系统。在偶尔的大数据量传输，以及少量和频繁的数据传输或者突发性和间断的数据传输中都可以使用GPRS。其具有以下几个方面的主要优势。
①传输速度快。40Kbps左右的传输速率都可以使用GPRS，从理论上其传输速度能够达到171.2 kbps。
②登录速度快。使用GPRS省略了长时间拨号的连接过程，可以使用全新的分组服务。
③费用节约。只有在产生通信量时，GPRS才会计费。
④永久在线。有无线专线网络相似的是，将GPRS激活之后，就可以永久在线。
2.2水源井现场控制站
在各水源井的控制柜内设置水源井现场控制站，主控制器为RTU远程测控终端控制器。其可以对潜水泵的压力、出口流量、水井液位、工况等参数进行检测，并向中央系统上传，接收相应的指令，遥测和遥控水源井。其具有以下几个方面的功能。
①安全保护功能。如果出现了机组缺相、电压过高、机组电流量过大的问题，现场控制站能够进行报警处理和预处理。
②过程控制。水源井有两种工作方式：远程控制、就地控制。就地控制柜中的自动和手动转换开关能够完成方式转换。如果水源井群自动化控制系统处于就地控制，则由现场控制站来对设备的运行工况进行实时监测。如果水源井群自动化控制系统处于远程控制，则现场控制站可以对其进行自动控制。对单台设备的控制也可以通过工作站的计算机来实现[3]。
③设备控制。能够对水泵机组的停止和启动过程进行控制，并对设备的故障状态、运行状态和手自动状态进行控制。
④参数检测。对电气和压力设备的运行参数、水井的出口流量和液位进行监控。
2.3中央监控系统
中央程控系统包括闭路监视系统、UPS 电源、CTRLINK100 M交换机一台、Epson 彩色打印机两台、SIMATIC工作站两台。通过可视化监控软件能够实现远程操作和控制所有的系统设备，并对设备的工作状态、实时动态参数、工艺布置图、历史报警信号、实时报警信号、设备运行时间等参数进行显示。并且能够同时修改设定参数、在线和离线编程，将生产管理报表编制和打印出来。将DELL 商用机设置在水厂厂长的办公室，就可以使厂长对水源井群运行情况进行实时监测，在制定生产计划时，也可以参照相应的历史数据。使用WINCC 6.0作为监控软件能够实现直观检测，并提供动画链接。
3.结语
本文簡要介绍了水源井群自动化控制系统的，要功能和组成部分。水源井群自动化控制系统能够实现水源井群的无人值守，保障了供水的安全性、低耗性和优质性，实现了水源井群的工艺自动化，起到了优化管理、节能降耗、提高供水质量的作用。
参考文献
[1] 刘立强，王亚平，齐冉冉，等. 水源井智能控制系统[J]. 电子质量. 2014（02）
[2] 邬如梁. 自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J]. 煤炭技术. 2013（04）
[3] 付莉菲. 远程监控技术在水利工程中的应用[J]. 水利科技与经济. 2012（07）