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一、 前言
排水泵站，汙水泵站（下簡稱泵站）作為市政建設和管理工程的主要設施，擔負著城市排水防澇的重要任務。
實現泵站的自動化也是降低城市內澇，取信於民的民心工程，在2011年的各地城市內澇突出的年份顯得尤為重要。2011年，北京，武漢，杭州，南京等地都發生了所謂的“看海”事件。城市內澇有市政建設的問題，有人員的問題，當然也有現有的設施，運行方式與城市規模發展不相稱的問題。
從目前國內大部分的泵站控製和管理來看還是處於相當落後的狀況，與國外相比具有很大的差異。 在(zai)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)上(shang)，自(zi)動(dong)化(hua)監(jian)控(kong)程(cheng)度(du)低(di)，大(da)部(bu)分(fen)的(de)泵(beng)站(zhan)僅(jin)有(you)單(dan)級(ji)的(de)常(chang)規(gui)控(kong)製(zhi)。在(zai)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)上(shang)，大(da)部(bu)分(fen)泵(beng)站(zhan)的(de)管(guan)理(li)記(ji)錄(lu)和(he)統(tong)計(ji)都(dou)是(shi)手(shou)工(gong)操(cao)作(zuo)。泵(beng)站(zhan)控(kong)製(zhi)和(he)管(guan)理(li)沒(mei)有(you)形(xing)成(cheng)區(qu)域(yu)化(hua)的(de)網(wang)絡(luo)。隨(sui)著(zhe)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，對(dui)市(shi)政(zheng)建(jian)設(she)和(he)管(guan)理(li)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。所(suo)以(yi)必(bi)需(xu)對(dui)現(xian)有(you)泵(beng)站(zhan)控(kong)製(zhi)和(he)管(guan)理(li)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao)和(he)完(wan)善(shan)。向(xiang)國(guo)外(wai)無(wu)人(ren)化(hua)泵(beng)站(zhan)監(jian)控(kong)管(guan)理(li)發(fa)展(zhan)，以(yi)達(da)到(dao)減(jian)員(yuan)增(zeng)效(xiao)和(he)提(ti)高(gao)管(guan)理(li)水(shui)平(ping)的(de)目(mu)的(de)。
我們的目標是打造一套完整的城市泵站的監控方案。
二、 係統結構（圖1）
監控中心能夠通過網絡或者通信手段，對泵站進行遠程的數據監測和控製，視頻監控可以作為一個可選項。
控製器，網絡環境，監控中心構成。實線框起來的是監控中心。其餘的就是控製器。
三、 控製中心
我們控製中心采用的是基於物聯網的數據平台。
該平台是基於B/S架構的軟件，采用大型數據庫作為支撐平台，係統為三層結構，包括數據庫，中間層和WEB服(fu)務(wu)器(qi)。支(zhi)持(chi)用(yong)戶(hu)部(bu)署(shu)和(he)租(zu)用(yong)兩(liang)種(zhong)運(yun)營(ying)方(fang)式(shi)。用(yong)戶(hu)部(bu)署(shu)就(jiu)是(shi)用(yong)戶(hu)安(an)裝(zhuang)服(fu)務(wu)器(qi)，配(pei)置(zhi)網(wang)絡(luo)環(huan)境(jing)，安(an)裝(zhuang)數(shu)據(ju)庫(ku)和(he)軟(ruan)件(jian)，並(bing)負(fu)責(ze)係(xi)統(tong)的(de)維(wei)護(hu)。而(er)用(yong)戶(hu)租(zu)用(yong)的(de)方(fang)式(shi)是(shi)由(you)騰(teng)控(kong)提(ti)供(gong)服(fu)務(wu)器(qi)和(he)網(wang)絡(luo)環(huan)境(jing)，並(bing)負(fu)責(ze)係(xi)統(tong)的(de)維(wei)護(hu)；用戶僅需繳納開戶費用和每年的服務費用，騰控科技為用戶提供相應的網址和帳號，用戶通過WEB瀏覽器，就可以看到自己關心的數據。
控製中心由一台或者多台服務器和2台或者多台監控計算機構成。考慮到監控點不是很多，如果是用戶部署的話，僅設一台服務器和2台監控計算機。
監控服務器的工作是把數據通過網絡把控製器的數據取回來，放到數據庫服務器內。要求服務器支持騰控的TCBUS物聯網協議。服務器上還要運行一個WEB SERVER，供外部計算機展示數據。監控中心的計算機就是通過瀏覽器模式進行數據監視和視頻監控的。
騰控的TCBUS協議是一個騰控科技針對物聯網大規模監控需求開發的專有協議，它克服的原來MODBUS協議地址空間小，必須是TCP服務器方式運行的缺點，采用32位地址空間，采用UDP方式，支持POLL和REPORTliangzhongtongxinfangshi，jiangdizhujitongxinfudan，feichangshihewulianwangyingyong。gaixieyizaiwangluoanquanshangyeyousuokaolv，zengjialefangwenliebiaohebaowenxiaoyan，ruguoyonghunengzengjiaxiangyingdefanghuoqiangshebei，jiufeichangshiheyuzaihulianwangshangbushu。
用戶在異地，通過VPN協議接入到監控中心，就可以通過瀏覽器訪問每個泵站的數據甚至視頻。這樣大大方便了用戶的使用。
軟件架構采用三層結構，包括數據庫，中間層和WEB服務器。有關軟件的需求和性能，在實際應用過程中再討論。
同樣的平台不但可以用於水源井監控，也可以監控管網，水處理設施等，騰控科技提供相應的軟件和硬件設備。
其登錄畫麵（圖2）
四、 網絡
作為中心最好是有一條專線接入，能夠提供至少1個靜態的IP地址,最好是多個靜態IP，以便給服務器分配地址。作為每個控製點，至少要提供1條寬帶的接入，考慮到視頻監控，其帶寬最好不低於512K。如果不部署視頻監控，采用GPRS或者CDMA的通信方式也是可行的。
由於采用的TCBUS協議，網絡設備的安裝和配置就簡化很多。
采用光纖和以太網方式，幾乎不需要對網絡設備進行太多的配置。每台控製器需要配置IP地址，網關地址，子網掩碼和中心服務器的地址，以及一些TCBUS的協議參數。
對於ADSL的網絡設備，用戶隻需在ADSL的路由器上配置用戶名和密碼，配置局域網的IP地址，打開NAT即可。每台控製器需要配置IP地址，網關地址，子網掩碼和中心服務器的地址，以及一些TCBUS的協議參數。
對於GPRS和CDMA的設備，我們建議用戶購買GPRS或者CDMA的路由器，配置起來和ADSL類似。
五、 泵站控製
控製對象
大型泵站一般包括：
進出水閘門：
用來防止排水倒灌和泵站維修。
集水池：
地(di)下(xia)管(guan)道(dao)的(de)汙(wu)水(shui)彙(hui)集(ji)在(zai)此(ci)集(ji)水(shui)池(chi)，集(ji)水(shui)池(chi)被(bei)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)格(ge)柵(zha)分(fen)成(cheng)內(nei)外(wai)區(qu)，汙(wu)水(shui)由(you)內(nei)區(qu)流(liu)經(jing)格(ge)柵(zha)除(chu)汙(wu)後(hou)，到(dao)外(wai)區(qu)排(pai)入(ru)黃(huang)浦(pu)江(jiang)中(zhong)。集(ji)水(shui)池(chi)內(nei)外(wai)區(qu)邊(bian)安(an)裝(zhuang)有(you)超(chao)聲(sheng)波(bo)液(ye)位(wei)儀(yi)用(yong)來(lai)檢(jian)測(ce)內(nei)外(wai)區(qu)水(shui)位(wei)和(he)水(shui)位(wei)差(cha)。
除汙機：
泵站裝有鋼絲繩牽引式格柵除汙機2台，除汙機用於把附於格柵 上的垃圾和汙物從集水池中提出來處理。
變壓器房：
weibaozhengbengzhandekekaogongzuo，bengzhanyibanjianyouliangzuodianlibianyaqi。dianlibianyaqianzhuangyouwendujiankongqijiancesanxiangwendu，dangwenduchaoxiannengzidongqidongfengjijiangwenhebaojing。
水泵房：
一般安裝了多台軸流水泵；在存水房裝有水位檢測器。
控製櫃房：
房內裝有進線櫃，功率因素補償櫃，泵開關櫃，聯接櫃。
控製要求
改造泵站的水泵控製開關櫃，使之具有就地和遠程控製的功能。
改造泵站的功率因素補償櫃，能實現就地自動補償和遠程電網監控。
改造泵站的變壓器房對於變壓器A，B，C三相溫度進行遠程顯示，高溫報警等功能；
建立泵站的控製室，對泵站實施三級控製，在控製室內設置自動化監控操作台和信號處理櫃。
采用騰控的T9係列PLC，對整個泵站實現自動化監控 ，水泵將根據泵的狀態 ，水位，雨量，電網狀況，閘門位置等工況自動投切。
通過對水位差的檢測，提示或自動投切除汙機。
采用高性能的監控計算機，對整個泵站進行動態監控管理，故障報警，工況記錄和報表打印。
通過ADSL線路或DDN網聯網進行區域監控和數據傳送。
設備配置
對於泵站監控騰控科技有一款T-960可編程控製器可選。
T-960是騰控科技集多年研發經驗，在騰控T9xiliekebianchengkongzhiqidejichuzhishangyanfadeyikuanjichengledianlixinhaocaiji，dianlibaohuhekebianchengkongzhiyuyitidechanpin。tafeichangshiheyujuyoudianji，dianlikongzhifangmiandekongzhihebaohu，keyiyongyushuiyuanjingjiankong，bengzhanjiankong，gonglvyinshubuchang，jienengkongzhidengdengyingyong。
它提供如下輸入輸出信號：
交流輸入 三相電壓（0～400v），電流（0～5A/80A)，頻率20～65Hz，計算電壓有效值，電流有效值，有功功率，無功功率，功率因數，諧波等數據，可供PLC編程使用。
8路開關量輸入，6路繼電器輸出（3A/250V)
3路直流模擬量輸入（0～5V/0～20mA)
1路模擬量輸出 （0～5v(10V)/0～20mA )
1個10M/100M網絡接口
2個RS232/RS485串口
它具有如下的功能特點：
T9係列其他產品的各種功能塊，如串口自由口編程，MODBUS功能塊，ENET功能塊，文件操作，PID，模糊控製功能塊，編程環境符合IEC61131-3標準。
支持MODBUS,MODBUS TCP/IP協議，騰控TCBUS協議，騰控ENET協議等。
提供三段過流保護，過電壓保護，欠電壓保護，缺相/負序電流保護，逆相序/負序電壓保護，反時限過流保護，電動機啟動/堵轉保護，零序保護。
在泵站監控應用中，我們的配置非常簡單
每台變壓器1台T－960
每個電容器櫃 1台T-960
每個水泵 1台T-960
最後剩餘的信號接在一台 T-920上即可
所有的T9係列PLC通過一台以太網交換機連接在一起，通過一台防火牆接ADSL MODEM通過網絡上傳到中心，協議采用騰控物聯網協議TCBUS.
PLC如果需要共享數據，可以通過以太網交換機和TCNET協議進行內部數據交換。有些靠接線不容易實現的連鎖控製，可以通過網絡數據共享實現。
泵站內部的網絡結構圖（圖3）
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