排水公司監管信息平臺建設研究

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摘要：該文在水務自動化的基礎上，利用計算機技術及網絡技術，實現企業生產過程、調度管理、事務處理和決策等業務過程的信息化、智能化、專業化，從而降低企業運行成本，提高經濟效益。該文介紹了某排水公司城區污水處理監管信息平臺的建設情況，分析平臺建設的技術特點，為企業管理帶來的創新，展望平臺在智慧水務、大數據分析方向的應用。

關鍵詞：智慧水務；大數據；信息化平臺

隨著各地“智慧城市”的布局與規劃，作為城市市政重要組成部分的水務行業也正在進行“智慧”的創新改革，“智慧水務”理念也隨之產生。各水務集團利用自動化、物聯網、互聯網、云計算、IT、智能分析等技術手段，對城市水資源信息進行智慧地感知、分析、集成和應對，通過對各類關鍵數據的實時監視和智能分析，進行分類、分級預警，并利用消息推送、短信、聲光報警等方式通知相關負責人，同時給予相應的輔助決策建議，以更加精細和動態的方式管理水務運營系統的整個生產、管理和服務流程，使之更加數字化、智能化、規范化，從而達到“智慧”的狀態。從而為市民提供一個更美好的生活和工作環境，為企業創造一個更有利的商業發展環境，為政府構建一個更高效的城市運營管理環境。

1企業背景介紹

排水公司主要承擔中心市區排水以及污水的收集、處理、達標排放和污水處理系統的建設與管理。下轄福星、婁江、城東3座污水處理廠，承擔著約300km污水主管網、30余座污水提升泵站、10余座污水提升泵井，6600多座污水窨井的管理養護任務。污水日處理能力36萬m3，其中，福星污水廠處理能力為18萬m3/d，婁江污水廠為14萬m3/d，城東污水廠為4萬m3/d，尾水排放全面優于國家一級A標準。

2原監控系統介紹

2009年以來，排水公司相繼完成對福星、城東、婁江3個污水廠的改（擴）建工程；2013年至2014年，對城區污水管網100多座窨井安裝窨井液位計，并建立中心城區污水管網SCADA系統，從而提升中心城區污水管網監控與數據分析的技術水平；2015年對下轄的28座中途提升泵站、15座提升泵井、福星片區控制中心、婁江片區控制中心、城東片區控制中心、管網所控制中心、排水公司調度指揮中心進行了升級改造，完成了排水泵站自控基礎設施的布局。至此，排水公司有排水泵站自動化控制系統（InTouch9.5）、城東污水處理廠自動化控制系統（WinCC6.2）、福星污水處理廠自動化控制系統（WinCC6.2）、婁江污水處理廠自動化控制系統（iFIX4.5）及管網SCADA監控系統（B/S）共5套監控系統，設立有排水泵站中央控制室、城東污水廠中央控制室、福星污水廠中央控制室及婁江污水廠中央控制室4個控制中心，其架構如圖1所示。

3監管信息平臺建設

2016年，為了持續推進排水公司的信息化的發展，對福星、城東、婁江3座污水廠及排水泵站自控系統進一步完善改造；對中心城區排水管網窨井監測終端布點進一步擴展優化；構建公司及集約化生產運行調度管理平臺和公司級及排水處監管信息平臺，從而適應城市水務信息化建設的發展要求。排水公司設立運行控制中心，通過生產運行調度管理平臺（如圖2所示）對城東污水廠、婁江污水廠、福星污水廠及各提升泵站、提升泵井集中管理、統一控制，實現泵站（井）—管網—污水廠的一體化調度。生產運行調度管理平臺采用Wonderware2014R2系統平臺組態開發，設立有2臺同等配置數據采集服務器兼歷史數據服務器（冗余架構），1臺組態服務器，5臺操作員站。服務器操作系統為Windows2012，歷史數據庫為WonderwareHistorian，操作員站操作系統為Win7。平臺由3層網絡及相應設備構成。第一層為信息層，包括中心交換機、IO數據采集服務器、歷史數據服務器、組態服務器及操作員站組成星型網絡，采用TCP/IP協議。第二層為控制層，包括現場各PLC站、工業以太網交換機、光纖環網交換機、現場操作員站，采用EtherNet/IP協議。其中，婁江污水廠、福星污水廠現場各自形成光纖環網，通過專線與運控中心核心交換機連接。為防止福星和婁江2座污水廠與運行控制中心的專線出現網絡故障，導致生產運行調度管理平臺無法對2座污水廠的生產情況進行監控，在原中央控制室各部署1臺InTouch2014單機運行版。城東污水廠現場形成光纖環網后直接與運控中心核心交換機連接。各提升泵站/井因為站點分散，無法形成環網，采用專線或者無線的方式接入運控中心。第三層為設備層，包括現場各PLC站下屬PLC子站、儀器儀表、電氣設備、電力網絡儀表等組成，采用EtherNet/IP、S7、PROFIBUS、Modbus等協議。生產運行調度管理平臺的建設，將原有的4個控制中心功能整合到一個統一的運行控制中心，節省人力成本，并為人員的培訓提供便捷。監管信息平臺采用B/S架構，設立有1臺數據服務器，1臺應用服務器和1臺數據采集服務器。其中數據采集服務器通過采集生產調度管理平臺的生產過程數據，為監管信息平臺提供底層基礎數據。監管信息平臺包括綜合監控模塊，對排水公司各生產單位的主要生產數據及指標進行監測。設備管理模塊，對排水公司的生產設備的采購、使用、保養、維修及報廢進行全生命周期的管理，分析、統計出生產中各類易耗品，故障維修時常等，為合理庫存提供數據支撐；生產巡檢模塊對排水公司生產單元各巡檢點制定巡檢計劃、實施并記錄巡檢情況、統計巡檢計劃執行情況；報表管理模塊對排水公司生產數據進行分析統計，形成各類基礎數據日、月、年報表，生產指標報表，電耗、藥耗報表等，為生產決策提供數據依據。

4結語

生產運行調度管理平臺的建設，使排水公司能對泵站—管網—污水廠進行集中管理，統一控制，實現廠、網、站的一體化調度，并由原來的4個控制中心合為1個控制中心，為公司節省人力成本，操作人員的培訓變得簡潔。基于生產運行調度管理平臺而搭建的監管信息平臺，通過對原始生產數據的分析、統計，為排水公司領導層的生產決策提供數據支撐。平臺實現了排水公司各生產單元的統一控制，但網絡的穩定性仍制約平臺的穩定，福星、婁江與運行控制中心的專線網絡偶爾會出現中斷，導致運行控制中心無法對中斷的污水廠進行監控，需臨時由污水廠現場單機版上位機接管監控功能，因此，在網絡方面，可以采用不同網絡運營商雙網絡接入，在其中一路網絡故障時，切換至另一路網絡運營商網絡，以保證網絡通暢。生產數據的積累，為今后泵站優化調度模型、污水廠生產運行模型提供數據支撐。

參考文獻

[1]傅曉冬.基于Logix平臺的祥符水廠自控系統介紹[J].給水排水，2016（12）：123-125.

[2]陸繼誠.從“自動化”到“智慧化”——智慧水廠建設的新思路[J].給水排水，2017（11）：1-3.

作者:付煒煒 單位:浙江浙大中控信息技術有限公司