1、目 录第一章 方案综述 .51 项目简介 51.1 项目概况 .51.2 公司监测、监控系统现状 .51.3 设计范围 61.4 质量目标 61.5 工期 62 在线监测系统总体设计 72.1 方案总体设计 .72.2 系统工作模式 .82.3 系统结构 .92.4 方案总体功能 .92.5 系统指标 103 设计依据、原则及遵循规范 .103.1 设计依据 103.2 遵循原则 113.3 标准及规范 113.3.1 标准的缩写 113.3.2 使用标准 .123.3.3 适用标准 .123.3.4 参考规范标准和依据 .12第二章 中央监控系统 161 概述 .162 系统设计思想 .16
2、3 设计原则 .174 系统工作模式 .18第一节 中央计算机监控系统 191 系统概述 .192 中央计算机监控系统的设计 .192.1 设计综述 192.2 硬件选型 202.3 软件选型 212.3.1 软件配置 212.3.2 软件特性 212.3.3 系统功能 222.3.4 本方案典型工程画面 28第二节 系统网络设计 301 系统网络综述 .302 系统网络选择 .303 系统网络构成 .314 工业以太网通性设备的选择 .315 通讯网络的构建 .325.1 网络搭建材料 325.2 光缆敷设前准备工作 345.3 光缆敷设 355.4 直埋光缆回填 385.5 光缆熔接 39
3、5.6 网络测试 406 RTU 备用网络 41第三章 视频监控系统 431 概述 .432 系统设计 .432.1 系统构架 432.1.1 系统构架图 432.1.2 整体构架 442.2 系统配置 452.2.1 综合视频监控系统配置 452.2.2 安全生产综合视频监控系统配置 453 系统组成 .454 系统功能 .465 监控系统的安装调试 .48第四章 管网测压点、泄漏、水质、流量监测 49第一节 概况 491 概述 492 建设目标 493 工作内容及范围 503.1 管网压力在线监测系统 .503.2 管网流量在线监测系统 .523.3 管网水质在线监测系统 .54第二节 &
4、nbsp;测压点、水质、流量监测系统功能 .551 总体需求 552 网络架构及通讯 563 管网监测点 574 取水管网信息采集 575 监控系统 575.1 系统的基本功能 .575.2 系统的数据通信功能 .575.3 数据管理功能 .585.4 监测和报警功能 .585.5 事件处理功能 .59第三节 监测点系统安装 601 概述 .602 设立管网监测点 .603 取水管网测压点水质点的功能 .614 管网测压点水质点的选点 .614.1 阀门节点多 .614.2 干管末稍 .614.3 地面标高特别高或特别低处 .615 配水管线压力点信息情况（列举） 626 输水管线压力点信息
5、627 取水管网在线测压点布置 628 流量监测点的安装 639 管网测压点的安装 .6710 管网水质监测点的安装 6710.1 监测项目的设定 6910.2 现场仪表的标定及操作 69第五章 电源系统 701 概述 .701.1 设计原则 701.2 设计说明 712 风光互补系统 .712.1 风能发电/风光互补发电系统的设计 722.2 风能发电系统和风光互补发电系统配置分析 .762.3 风能发电和太阳能发电系统 .77第六章 防雷及接地系统 781 概述 .782 雷电防护系统设计的依据 .783 雷电防护要点 .793.1 建筑物及露天设施的直击雷防护 793.2 感应雷的防护
6、793.2.1 机房在防雷屏蔽、等电位联结和接地要求 793.2.2 电源系统的防雷措施 803.2.3 信号系统的防雷 804 系统配置原则 .815 本方案防雷设计 .815.1 防雷分类： 815.2 防雷器选型： 825.3 监测系统防雷设计 825.4 安防监控系统防雷设计 836 防雷系统技术要点 .847 接地系统的设计 .857.1 强电系统接地设计 857.2 弱电系统接地设计 85第七章 设备技术参数要求 871 RTU 872 仪表 .903 服务器、工作站 1024 交换机 1065 摄像机 107第八章 系统设备清单 .110第一章 方案综述1 项目简介1.1 项目概
7、况近年来，应城市综合经济实力不断提升，随着国内外宏观经济形势的不断变化，应城市工业经济发展须不断强化创新驱动，大力推动转型升级，因此，在 2014 年，在应城市市政府牵头下，开展了应城市取水管网工程调研、整体规划等工作。目前，该项目已经进入实施阶段，管道的施工工作已经开始，敷设 DN1200 管道，约 46 公里长，主要是球墨铸铁管，部分为钢管，从汉川的取水泵站至二管网的加压泵站，为了加强取水管网的运营管理，保障取水的安全、稳定，在取水头部及输水管网建设在线监测、监控等综合监控系统。1.2 公司监测、监控系统现状1、SCADA 系统应城共有 2 个管网，即一管网和二管网，应城二管网于 2011
8、 年开始建设，二管网的 SCADA 系统随之建好，并于 2012 年底完成安装调试并投入运行，该系统具有的存储、查询、统计、分析等功能。2、视频监控系统应城二管网除了有自动化仪表监测系统，还有安防系统，即视频监控系统，保障管网日常生产的安全。3、营业收费系统目前营业收费系统已经运行多年，从使用方面来看，运行情况比较良好。1.3 设计范围本次对应城取水管网在线监测部分进行设计，即为应城市取水管网综合监控系统（管网压力、渗漏监测、管网的流量监测、取水水质在线监测、管线视频监控、防雷系统、电源系统、光纤网络的供货、施工和信号传输、后台监控软件及监测软件系统的建设。本次方案设计范围应包括：制造、供货、
9、现场安装（具体范围见设备清单中的安装方式） 、电缆光缆施工、软件编制、系统组态、设备运输、试验、调试和开车，以及完成本特定任务有关的所有其他工作。包括以下主要项目：1) 建设取水头部源水的水质在线监测2) 建设取水管网的压力及渗漏在线监测3) 建设取水管网的两端流量计量管理4) 建设取水管网的视频监控5) 通讯网络系统的建设6) 电源系统的建设1.4 质量目标整个系统质量达到“6.参考规范和标准”的要求，系统水平全省领先，达到全国先进水平。1.5 工期由于本项目的管线已经开始施工，伴随管线的光纤网络施工，已经是迫在眉睫，故工期非常紧张。方案确定后，立即组织招方案，确定施工单位后 10 内安排技
10、术人员进场调研，30 天内提交经设计联络确定的工程深化设计图纸，安装预埋件需配合管道实施。90 天内所有货物（含进口与国产货物）均按主体项目指令和工程进度及时供货，120 天内完成全部货物的安装及工程调试等工作。2 在线监测系统总体设计应城自来水取水管网在线监测设计思想：方案总体设计；系统工作模式；系统结构；方案总体实现功能；系统指标；2.1 方案总体设计本项目为应城市自来水取水管网综合在线监控系统是基于现代先进思想的分布式计算机系统（即集散型系统） ，它集成了当代计算机技术、高性能 RTU 及智能化仪表的各自特点于一身，使其在管网的运行监测、设备管理等方面发挥了巨大的作用。采用这种结构可使管
11、网输水过程中的信息能够集中管理，以实现整体操作、维护、管理和优化；同时，也使得监测危险分散，提高系统可靠性。本系统设计包括：计算机监控管理，光纤网络系统，管网水质、流量、压力监测，视频监控系统，供电系统，防雷接地系统。计算机管理系统由各个管理操作站组成计算机管理系统，采用标准以太网与中央监测系统连接，组成工厂计算机综合管理监测系统。由通讯系统和监控计算机组成的中央监测系统（中央监测室）对管网实施集中管理。系统应该是开放的、灵活的，可以对监测系统进行监测、监测，具有动态画面显示功能、报警、报表输出功能、趋势预测功能、实时历史数据存储功能。软件应采用全中文操作模式，能够组态中文显示画面等功能。具有
12、使用方便、简单易学、软件组态灵活的特性，应该确保用户可快速开发出实用、可靠、有效的自动监测系统。同时中心监测室监控系统与其他系统要能够进行通讯，如与现场的各 RTU 站之间的通讯、与管理调度（调度室）系统之间的通讯、与第三方设备之间的通讯等等。管网压力及渗漏监测系统分布在管网上压力和渗漏传感器，通过这些监测仪表，可以实时的监测管网的运行压力和是否有泄漏点。每个监测点均有相应的代码编号，不管是哪里发生了报警，系统立即就可以反应出具体的位置。管网流量监测系统在管网的两端，安装流量计，可以计量管网输水的流量，同时可以辅助分析管网是否有泄漏，流量监测可以实时监控管网的运行情况。源水的水质监测系统在取水
13、头部，安装水质监测分析仪表，可以分析源水的水质的好坏，在源水的水质异常的情况下，可以采取有效的监测措施，保证老百姓用水的安全。视频监控系统为运行人员提供了足不出户就可以直接监视管网情况，现场设备运行情况的手段，使运行人员在监测中心便可监视整个管线运营的全过程，从而大大加强了保安的效果。网络系统伴随输水管网，在管网旁安装光纤，将输水管网的监测数据和视频监控图像传输至监测中心，光纤采用直埋铠装光缆，整个网络采用新型的光纤以太环网，增加网络的安全稳定性，正常情况下，系统工作采用光纤网络，无线通信作为备用网络。电源系统整个系统供电通过风光互补的方式来供电，RTU 采用后备电池的方式，作为备用电源。防雷
14、接地系统整个防雷系统要求能够完善的防护雷电对电子设备的各种侵害。防雷器应在不影响系统正常运行的前提下，能够承受预期通过它们的雷电流和过电压。2.2 系统工作模式整个 46 公里的管网，承担着整个应城取水的任务，汉川的取水泵站、二管网增压泵站、46 公里的输水管线，正常运行时现场无人职守，中心监测室集中管理。取水泵房及增压泵房设备的监测模式设三级监测：就地、现场 RTU 监测站、中心监测室。上、下监测级之间，下级监测的优先权高于上级。每一级均设有“手动/自动”两种监测方式。就地监测级设有“就地/遥控”两种方式，各设备均可通过“就地/遥控”选择开关切换实现手动操作。当中心监测室监控设备或光纤通信网
15、络发生故障时，不影响泵站、管网各净水构筑物的正常运行。各现场站可按预先设置的运行模式来监控各工艺流程的运行。2.3 系统结构本次工程的监测系统分为 3 层结构：1. 监控操作中心：由管网操作员站、工程师站、运行数据服务器、工业以太网交换机和主干以太网交换机等组成；2. RTU 站：由分散在管网上的监测点组成，通过工业以太网交换机连入环形冗余的 100Mbps 快速光纤以太网，备用网络为 GPRS 网络。3. 现场监测设备：主要是各类传感器，压力监测的压力传感器、渗漏监测的声音传感器、水质监测的水质分析仪表及流量计。2.4 方案总体功能1. 管理监测一体化：以计算机、网络系统为先进手段，实现取水
16、管网的引水、输水、增压系统的管理监测一体化，形成生产调度，事务信息管理，监督监测在内综合信息管理系统。2. 实现动态的监控：利用自动采集到的数据与生产调度的实时数据通过网络系统反映上来，经过对数据的分析，加工处理形成的水质质量、流量、压力等数据以图表或图形方式表示出来，供领导及管理人员可及时按其经验和知识做出符合实际的判断，可分析判断是否有事故或事件发生。3.可实现无人值守、在线智能监测与监控：在利用完整数据源的基础上和电脑的计算能力，开发出先进监测的数学模型，使监测出来的数据能进行智能的分析判断，再结合视频监控，可以足不出户，也可知道现场管线运行情况。2.5 系统指标1. RTU 系统、计算
17、机系统及通信系统*平均无故障间隔时间 MTBF20，000 小时*可用率 A99.8*平均恢复时间 MTTR34 小时*系统综合误差：1.0*数据正确率 I98*数据通信负载容量平均负荷 a2,峰值负荷 A102. 时间参数：（1） 调画面响应时间操作员发出调画面命令到画面上全部静、动态数据都显示出来的时间，对于不同画面其响应时间分列如下： 重要画面和报警画面1s 90%常规画面2s 其他画面3s（2） 数据库刷新到画面上实时数据刷新时间2s（3） 操作员发执行命令到应答显示的响应时间3s（4） 从出现报警信号到在画面上显示并发音响报警的响应时间2s3 设计依据、原则及遵循规范3.1 设计依据
18、设计主要依据以下资料：与业主交流的实际情况；工程背景情况；管网监测相关要求与规范；3.2 遵循原则以相关资料为基础，进行设计、制造、供货、现场安装、电缆光缆施工、软件编制、系统组态、设备运输、试验、调试。（1）工程仪表系统的完全兼容性、选型的一致性、配置的灵活性以及易扩展性原则。（2）结合工艺，反映工艺设计特点。（3）设备操作以中心监测室监控机键控操作为主，以简单易操作为原则。（4）系统遵循“集中管理、分散监测、资源共享”的原则。3.3 标准及规范3.3.1 标准的缩写以下缩写符号一但出现，则应按如下给定含义理解：GB 中国国家标准GBJ 中国建设部标准
19、HG 中国化工部标准JGJ 中国城乡建设和环保部标准YD 中国邮电部标准SDZ 中国水利水电部标准SLJ 中国水利部部颁标准IP 国际保护等级CECS 中国工程建设标准化协会FS 美国联邦标准AGMA 美国齿轮制造商协会ASTM 美国试验与材料协会AWS 美国焊接协会AWWA 美国水工协会DIN 德国工业标准AFNOR 法国国家标准EUROWORM
20、 EECJIS 日本工业标准IEC 国际电工技术委员会标准ISO 国际标准化组织标准ANSI 美国国内标准协会标准IEEE 电气与电子工程师协会标准BS 英国标准研究所标准EN 欧洲标准3.3.2 使用标准1）如果本文件条款高于标准规范而符合其他标准，以招标文件为准。2）本文件的执行符合本技术规范相关章节中的质量标准、测试程序；以上这些标准被定义为“使用标准”。3.3.3 适用标准无论何时，当本文件需要参考有关材料测试的标准和规
21、范时，采用相关标准和规范的现行最新版本或修改版本。3.3.4 参考规范标准和依据本方案中系统、设备的设计、制造、测试及安装采用适合于本项目的相应质量标准，技术标准、试验规程以及在技术规格书中规定的任何其它标准。参照下列标准和规范（不限于）的最新版本（含修改部分）的要求执行。如果几种规范和标准适用于同一种情况，则遵循最为严格的规范。GBJ 42-81 工业企业通信设计规范 GBJ 79-85 工业企业通信接地设计规范 GB5017493电子计算机机房设计规范GB 50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范GBJ 120-88 工业企业共用天线电视系统设计规范 GBJ 131-90 自动化
22、仪表安装工程质量检验评定标准GB 50198-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范GB/T 50311-2000 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T 50312-2000 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范GB/T 50314-2000 智能建筑设计标准GB 50339-2003 智能建筑工程质量验收规范GB 50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范CECS 37:91 工业企业通信工程设计图形及文字符号标准CECS 72:97 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 CECS 89:97 建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范HG/T 20505-2000 过程检
23、测和监测系统用文字代号图形符号HG 20506-92 监测专业施工图设计内容深度规定HG/T 20507-2000 自动化仪表选型规定HG/T 20508-2000 监测室设计规定HG/T 20509-2000 仪表供电设计规定HG/T 20510-2000 仪表供气设计规定HG/T 20511-2000 信号报警、连锁系统设计规定HG/T 20512-2000 仪表配管、配线设计规定HG/T 20513-2000 仪表系统接地设计规定HG/T 20516-2000 自动分析室设计规定HG/T 20573-95 分散型监测系统工程设计规定YDJ 39-90 通信管道工程施工及验收规范YD500
24、6-95 本地电话网用户线线路工程设计规范 YD 5007-95 本地电话网通信管道与通道工程设计规范YD5010-95 城市居住区建筑电话通信设计安装图集YD 5012-95 光缆线路对地绝缘指标及测试方法YD/T 5015-95 电信工程制图与图形符号YD 5023-96 用户接入网工程设计暂行规定YD 5024-96 本地电话网局间中继同步数字系列光缆传输工程设计规范 YD 5025-96 长途通信光缆塑料管道工程设计暂行技术规定YD 5029-97 数字数据网工程设计暂行规定YD 5043-97 长途通信光缆塑料管道工程验收暂行规定 YD 5048-97 城市住宅区和办公楼电话通信设施
25、验收规范YD 5051-97 本地网通信线路工程验收规范YD/T 1132-2001 防火墙设备技术要求YD/T 1133-2001 数据通信名词术语GB/T5026597泵站设计规范GB8566-88计算机软件开发规范GB/T 18272.1-2000 工业过程测量和监测系统评估中系统特性的评定第 1 部分：总则和方法学HG 2050892监测室设计规定GB 2887 计算机场地技术要求GB 9361-88计算机机房场地安全要求GB 4943-1995信息技术设备(包括电气事务设备)的安全CD50A15-20信号报警、联锁系统设计规定GB 64-83工业与民用电力装置的过压保护设计规范GB/
26、T 12505-9计算机软件配置管理计划规范 GB/T 12504计算机软件质量保证计划规范GB 8566 计算机软件开发规范GB/T 14733.6-1993 电信术语 空间无线电通信GB 3452数据通信基本型监测规程GB 3454数据终端和数据电路终端设备之间的接口定义YD/T 1013-1999 综合布线系统电气特性通用测试方法GB/T 16657.2-1996 工业监测系统用现场总线 第 2 部分：物理层规范和服务定义 GB/T 16855.1-1997 机械安全 监测系统有关安全部件 第一部分 设计通则GB/T 17614.1-1998工业过程监测系统用变送器 第 1 部分: 性能
27、评定方法GB/T 17614.2-1998工业过程监测系统用变送器 第 2 部分: 检查和例行试验导则GB/T 6988.6-1993监测系统功能表图的绘制GB 16655-1996 工业自动化系统 集成制造系统安全的基本要求GB/T 16720.1-1996工业自动化系统 制造报文规范 第一部分：服务定义GB/T 16720.2-1996工业自动化系统 制造报文规范 第 2 部分：协议规范GB/T 16721-1996工业自动化系统 制造报文规范 协议子集规范GB/T 16979.1-1997工业自动化系统 制造报文规范 第 1 部分 服务定义 补充件 1: 数据交换GB/T 16978-1
28、997工业自动化 词汇GB/T 7353-1999 工业自动化仪表盘、柜、台、箱GB 4208-1993外壳防护等级(IP 代码) 中华人民共和国计量法CJ/T xxxx.1-200x城市公用事业自动化系统工程技术规范（讨 论 稿）中国水协 城市取水行业 2010 年技术进步发展规划及 2020 年远景目标第二章 中央监控系统1 概述随着计算机自动化技术的飞速发展，摆在人们面前的选择也越来越广泛，我们遵循简捷性、安全性、可靠性、实用性的原则，力争设计出最适用的、最优秀的计算机自动化系统，极大地减少工程的投资，降低维护开支、提高工程质量，使引水工程以最高的效率运行。取水管网综合监控系统中，根据工
29、程的实际情况，本方案将为该工程设计一套技术先进、性能稳定、运行可靠、维护方便、扩展性强且经济实用的集散型系统。系统将应用 4C 技术，即计算机技术、通讯技术、图像显示技术和现代监测理论技术，以构造监测和网络集成化的结构体系，为各个流程提出具体的监测方式，提供详细的按招标书技术文件中确定的或图纸中标明的对设备和过程进行监测、监视和数据采集。由仪表、传感器、计算机监测硬件、软件和网络接口所集成的集散型监测系统能对过程进行自动监测、生产操作、监视信息。本系统也适合今后生产规模的扩展，具有灵活性并便于修改，能适应设备、监测算法或集散型监测系统组件或配置的变化。2 系统设计思想本系统的设计充分考虑系统现
30、状及远期规划，同时兼顾现代化的发展要求，设计的思想如下：1) 管理监测一体化：以计算机为工具，网络系统为载体，实现了管网的管理监测一体化，形成生产调度、事务信息管理、监督监测在内综合信息管理系统。2) 实现动态的生产调度：将自动采集到的数据与生产调度的实时数据通过网络系统传送上来，经过对数据的分析，加工处理形成的产品产量、质量、能耗、库存等数据以图表或或图形方式表示出来，使领导及管理人员可及时按其经验和知识做出符合实际的判断，下达指令去指挥生产。3) 可实现生产过程的有效监测及优化：利用完整的数据源及电脑的计算能力，开发出先进监测的数学模型，使与经济效益直接相关的产量、质量得到提高，原料、能耗
31、得到降低，从而可获得可观的经济和社会效益。使净管网的运作向系统化，信息化，科学化的生产模式发展，最终达到提高经济效益和增强市场竞争力的目的。4) 网络采用工业以太网技术，配合工业级交换机形成冗余光纤以太环网，其即有技术的先进性、良好的开放性和可扩展性外，又有设备硬件上冗余和通讯的高可靠性。5) 系统监测为全自动监测模式，基本上不需要人为干预，可以完成整个系统的全自动化的监测功能。6) 人机界面友好，全面综合的反应了管网的整个生产流程，监测界面从整体到局部，流程清晰，操作方便。7) 硬件：采用模块式结构，每块模板具有独立的功能，电源、监测器、相互隔离的输入/输出通道。模板的数量有足够的扩展余地。
32、8) 软件：模块化，以便于用户程序的编辑、调试、修改和更新。9) 系统中配备完善的外围设备，如不间断电源、防雷接地设备等。3 设计原则（1） 实时，多任务，多用户操作系统；（2） 具有任务优先调用功能，并支持虚拟内存；（3） 具有开放的软件接口，便于与相关的系统构成通讯链路；（4） 支持 TCP/IP 协议；（5） 监控软件的开发平台具有开放图形支持的软件，人机界面友好，并支持标准界面和环境；（6） 监控软件配有汉字字库，支持中文显示；（7） 软件的数据库具有 ODBC 和 SQL 接口；（8） 监控软件高效、灵活，使用方便且具有自诊断功能；（9） 面向对象的中文字母的图形化用户接口（10）
33、数据库有 30%以上的备用容量。4 系统工作模式本方案为本工程设计采用以 RTU 为基础的集散型监测系统，自动化水平为正常运行时现场无人值守，中心监测室集中监控、现场无固定人员+少人巡检。设备的监测模式设三级监测：就地、现场 RTU 监测站、中心监测室。上、下监测级之间，下级监测的优先权高于上级。每一级均设有“手动/自动”两种监测方式。就地监测级设有“就地/遥控”两种方式，各设备均可通过“就地/遥控”选择开关切换实现手动操作。当中心监测室监控设备或通信网络发生故障时，不影响管网各净水构筑物的正常运行。各现场 RTU 站可按预先设置的运行模式来监控各工艺流程的运行。第一节 中央计算机监控系统1
34、系统概述从管网监测系统的构成和分布来看，系统检测点多、执行机构分散、联锁性监测要求高等特点。从先进性、可扩展性、可冗余与可靠性、开放与互连性、安全性、经济性等诸方面考虑，本工程拟组建的网络系统是一个复合性，多层次的集管理、监控功能于一体的网络通讯系统。本方案从实际出发，设计采用世界上最先进的分布式集散监测系统。即由中控室操作站（局域网模式）组成的上位管理级，和由现场各监测站及现场在线测量仪表组成的现场管理级。现场各种数据通过分布式集散监测系统采集，并通过现场高速数据总线(工业以太网)传送到中控控室操作站集中监视和管理。同样，中控室监控主机可通过上述高速数据总线传送监测命令到分控室现场分布式集散
35、监测系统的测控终端，实施各单元的分散监测。另本系统为开放式结构，可通过与设置在监测中心的主干交换机连接实现与上一级调度网络连接。即本系统能够适应管网监测系统的扩展，只要通过网络交换设备上传数据至公司调度中心并接受调度中心调度监测。2 中央计算机监控系统的设计2.1 设计综述管网中控室监控设备主要由 2 台数据服务器、1 台工程师站、2 台操作员站、2 台光纤以太网交换机等组成，服务器作为管网的数据交换中心，通过监测中心的光纤以太网交换机与站点通讯。投影仪用于动态显示管网流程状况。便携式电脑用于系统的安装和调试。取水泵站及增压泵站的工艺、电气、监测仪表另出方案。中央监测中心主要完成以下功能：第一
36、类 信息处理功能：即生成管网工艺流程、变配电系统实时动态图，提供实用、清晰、友善、中文化的人机界面，生动形象地反映工艺流程、变配电系统的实时数据，完成报警、历史数据、历史趋势曲线的储存、显示和查询。生成、打印各类生产运行管理报表。第二类 设备的监测功能：即在基于图形和中文菜单的方式上，操作人员在中控室操作员站通过键盘或鼠标对现场 RTU 站的监测参数进行在线修改。在下级释放监测优先权的情况下，对生产过程进行厂一级的监测。具有计算机辅助调度功能，可根据出厂压力自动提出配泵方案。第三类 通讯功能：中控室监控系统与其它系统进行通讯，如与各现场监测单元、与公司总部监控调度中心站之间的通讯。第四类 故障
37、处理和报警功能。2.2 硬件选型应城管网监测系统硬件设备主要包括：服务器：主机选用 DELL R710，显示器选用 19 寸宽屏液晶；服务器的主要功能是数据管理和储存，服务器通过软件系统实现对管网各种工作数据、故障报警记录的存取，数据查询和网络管理。系统中的任何数据点都可根据用户指定的速率采样存储。数据处理主要包括历史数据的保存和历史数据的显示。这些存储的数据是进行系统优化和调整的强有力工具。工程师们可以通过这些数据检查引起某项特殊事件或事故发生的原因。事件处理功能: 系统中的重要操作和运行事件，服务器都将对它进行记录、管理。事件处理主要包括：事件登录、事件检索、事件记录等。并具有事件记录打印
38、功能。操作员站：主机选用 DELL 的 380MT，显示器选用 24 寸宽屏液晶；监控计算机的主要功能有：图形功能 生成总平面图、工艺图、工艺区域图、工艺单元图、工艺监测图、单元监测图，给用户提供友好的人机界面。监测功能 在监测图形上通过鼠标和键盘对工艺参数进行修改，对工艺过程和监测设备进行监测和调节；报警功能 在设备及工艺过程中发生故障时发出警报，显示故障点和故障状态，按照报警等级作出相关反应，记录故障的信息；安全操作 设立不同的安全操作等级，针对不同的操作者设置相应的加密等级，记录操作员及其操作信息；动态显示 对全部工艺过程、工艺参数、设备状态等通过颜色变化、百分比、色标填充等手段进行显示
39、；数据管理 记录并显示工艺参数的变化曲线或趋势图，利用历史数据和实时数据建立各种必须的数据库，进行数据传送和报表自动打印（日报、月报、年报） 。工程师站：主机选用 DELL 的 380MT，显示器选用 24 寸宽屏液晶；具有与操作员站一样的人机界面，能进行实时数据、历史运行数据、故障的记录、查询和显示。能对 RTU 和上位机应用软件在线编辑、调试。同时可以在网上对 RTU 进行在线诊断。网络设备：工业以太网交换机，采用台湾 IEISSN 公司的产品；2.3 软件选型本工程上位机组态软件选用世纪星组态软件。 2.3.1 软件配置中央监测室软件配置如下： 监控计算机选用 WINDOWS XP 操作
40、系统； 服务器选用 WINDOWS 2008 SERVER； 2 台冗余服务器配置 1 套冗余服务器软件，2 套世纪星软件； 工程师站配置工程师站软件； 操作员站配置客户端软件。2.3.2 软件特性1) 由于采用了新的基于 Microsoft SQL Server 的归档系统，显著地提高了过程数据归档（测量值和消息）的性能指标；（11） 具有高水平数据压缩和集成输出（备份）功能的长期数据归档；（12） 采用易于组态的运行时脚本 VBScript （Visual Basic Scripting 用来访问第三方的应用程序，具有用户友好的调试功能和开放性） ；（13） 采用 VBA，对图形编辑器进行
41、个性化定制和全自动组态；（14） 报表系统的全面创新 更大的灵活性和开放性，并且更容易组态；（15） 将仪表装置和监测技术选件（例如基本过程监测系统）集成在基本系统内；（16） 用户友好的显示技术包括平移、缩放、图像整理（滚屏、放大和逻辑缩放） ；（17） 可将 Web 客户机部署为操作员工作站等同使用 不但具有集成的用户管理、访问用户归档功能，而且具有简单的打印功能；（18） 更容易通过 FDA 21 CFR Part 11 认证 更容易组态；（19） 可持续地进行延展，增强的 Web 技术；（20） 有一个带评估选件的集成 Historian；（21） 支持新的开放性标准，并提供了丰富的用
42、于集成的选件。2.3.3 系统功能2.3.3.1 管理功能根据生产过程工艺仪表采集到的数据，生产设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其他信息等，协调和管理管网生产过程的生产调度，打印生产报表、绘制趋势曲线图，报警及事件记录。生成管网的生产工艺流程，给管网生产值班人员提供清晰、友善的人机界面，生动形象地反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。在线生产成本分析系统是通过对应城管网的相关工艺参数的自动采集并计算，系统能够让生产管理者了解管网不同情况下生产成本的组成及变化情况，为生产决策提供可靠依据。具体功能
43、如下： 能够提供各种生产运行曲线，实现相关曲线对比功能和分析功能； 实现任意时段报表、曲线查询及数据统计功能，实现不同时段曲线比较功能； 能够根据基础数据自动生成各类报表，报表格式由甲方提供，根据要求提供统计报表； 对于参与计算的参数如能通过不同途径取得多个数值，原则上以其中一个为准，系统将自动将多个数值进行对比，如差异超过预设的允许范围，则通过适当的方式进行提醒。 可对任意参数设置上下限，如果采集参数越界则进行提醒。 人机界面简洁明了，根据要求提供可变参数的输入窗口。2.3.3.2 监测功能在基于图形界面和中文提示方式下，管网的生产值班人员在中控室通过计算机的键盘或鼠标开启或停止设备、设定监
44、测调节参数。对重要设备的监测加设密码保护。通讯功能：中心监测室监控系统与其他系统进行通讯，如与现场的各RTU 分站之间的通讯，与上级管理调度系统之间的通讯、以及第三方设备之间的通讯等等。工艺监测显示功能：工艺监测显示功能主要是人机界面功能。在管网监测中心的操作员计算机显示器上动态显示管网各工艺流程、数据的显示，使生产管理人员实时掌握管网的生产运行情况，能从总图到详图多层次监视。2.3.3.3 整体显示 监控系统总图 管网动态工艺流程总图 系统总图 管网总平面图 管网检测仪表位置图 网络系统图2.3.3.4 趋势显示用棒状图或线状图实时显示所有工艺参数和电气参数的变化趋势，可在一幅画面上选择 1
45、 个至 8 个参数显示同一时间内的变化曲线图，并用不同颜色标识，显示数据应根据实时变化不断校正，光标值应在画面显示。操作员可方便的调整趋势显示时间坐标或输入范围，其时间周期可由操作员设定（从 10 分钟到 1 周连续可调），操作人员能够输入开始时间和结束时间，并随着时间周期的变化，数据采样频率也应相应变化。工况显示： 形象显示设备的工况：包括：就地手动、自动、运行、停止、故障、具体故障以文字显示。 能显示主要设备的启/停时间、本次运行时间、累计运行时间，并能根据运行时间自动提示设备运行状态等。2.3.3.5 事件驱动和报警配置故障处理专家系统软件，通过专家系统可得到故障原因的详细资料及排除故障
46、的方法。当某一参数超过设定值或设备出现故障时，在管理计算机上能及时发出声光报警，在报警时显示终端发出声音和闪光提醒值班人员，同时显示相应的提示和画面，并记录在报警数据库中，及时打印。系统具有报警复位功能，对于未确认的报警应持续发出声光报警，在报警时间内应根据采集的信号动态改变报警级别。系统在显示总图和分系统图以及单体设备工艺图时，可在画面中显示设备故障纪录，使值班人员能够全面了解设备的故障情况。所有的报警信号以时间先后排队，该队列可以在画面上显示并存储在报警数据库中，并显示报警信号是否被确认和是否已处理并恢复到正常的工况。报警可以抑制。2.3.3.6 操作窗口功能在中控室计算机上能对工艺设备进
47、行远程监测。值班人员用鼠标选中所要操作的设备，则弹出一个操作窗口，通过键盘或鼠标能对设备进行开停监测或调节监测。这为值班人员处理一些突发事件提供了极大的便利，在自动监测效果欠佳时可切换到远程人工监测，能确保系统的连续可靠地运行。2.3.3.7 历史数据的管理1) 历史数据的存档所有系统采集的实时数据按类型、名称、属性分类，按时序依次存档，或写入数据库服务器。历史数据的采样周期在 1 分钟到 1 小时内连续可调。根据历史存储数据，可计算主要的生产指标（如压力、流量的最小值、最大值、平均值、偏差值、累积值等）。并自动生成运行数据比较表。运行程序的结果也可以存储在历史资料库。工程师可以方便的输入和编
48、辑历史数据。用这种方法可以输入外部产生或遗漏的信息。此外，根据系统应可以根据最新被输入的或被编辑的数据重新计算历史计算值。（22） 历史数据的显示事件类：按要求进行检索。最新的事件列在第一个页面上第一条。表格类：可按 RTU 站名、点属性、日期分类列表，每排一个变量，表明时间、属性、测量范围、实时值，并用颜色和符号表明数据性质，也可以在表格上选定数据点，对其设定值，测量范围，数据性质进行修改（只能由具有相关权限的操作人员进行）。2.3.3.8 事件处理 事件登录“事件”是指运行事件和重要的系统操作，事件登录是按时间顺序排列的，站内事件顺序记录分辨率应不小于 20ms。以下事件都要记入不可修改的
49、“事件登录簿”： 全部的报警 调度命令 挂标记操作（如检修状态、遥控禁止状态等） 报警的禁止或允许 使一个点退出或进入扫描 写入数据 修改设定值 报警的确认和删除事件检索操作员可在“事件检索”的视窗中按事件类别名称、对象名称、事件起始至截止的日期和时间及对象编号或时序检索。事件记录存档事件库中应具有足够的容量存放事件登录，事件登录每天以数据文件形式入库，盘区存满后通知操作员取出另外存档。2.3.3.9 工艺参数设定功能工艺参数设定有两大类： 生产工艺监测点设定 报警限设定在中控室操作员计算机上均可实现上述工艺参数的设定。对于设定值都经过确认，对于错误的设定和超范围的设定计算机要进行屏蔽并送出“
50、错误”信息，提示操作人员予以改正。2.3.3.10 数据库管理功能具有较强的数据库管理功能。监控服务器将采集或计算得到的数据通过 ODBC 记录在管理系统数据库服务器的数据库中。 能建立生产日志数据库：记录定时产生的原始的生产数据，供统计、分析用。 能建立生产运行数据库：记录设备的运行数据，以便管理人员能及时掌握设备的本次运行情况，和累计运行情况。 能建立故障数据库：记录系统的故障和 RTU 故障。 能建立报警数据库：记录历史报警数据库。2.3.3.11 报表输出功能系统接收各现场 RTU 分站提供的带时标的数据，并储存于服务器硬盘中，制作出日、月、季、年报表。各种报表应可按照标准格式或用户需要的格式打印。可打印但不局限于以下报表： 打印/显示管网生产班、日、月、年报表
