陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710001
摘要：供水是一个国家的命脉，对于城市来说，城市供水更为显得重要，它为城市的生产以及生活提供了必需的条件，也是制约城市发展的决定性因素，同时也是社会安定的重要因素。因为水资源是不可替代，也不具有选择性的，因此，在供水监视模式下的城市管理体制和监视技术显得更为重要。通过架构远程监视系统的系统模型，根据网络信息化自动化层次概念建立层次模型。远程采集终端单元来进行数据的采集，利用转换最终收集到数据，来实现远程监控的目的。
关键词：供水远程监控
申都供水工程水源为洽川“380”岩溶水，由水源井、四级加压泵站、输水管道、新城水厂、配水管网及附属建筑物构成。申都供水工程位于该县人口密集、工矿企业分布集中的中东部地区，随着经济的持续发展，县城人口和城区规模不断扩大，县城供水缺口较大，供水问题已严重影响到合阳县城居民的正常生活及当地经济的持续发展，迫切需要进行供水工程更新改造，以确保县城供水安全。
考虑到申都供水工程四级泵站和集控中心之间分布较远，传输的数据主要有泵站计算机监控数据、工业电视视频图像和语音调度电话，集控中心对各站计算机监控数据传输可靠性要求较高，对视频图像的传输带宽要求较大，所以申都供水工程通信方式采用光纤通信。光纤通信系统无论在传输质量、传输带宽、传输距离和组网灵活性以及先进性等方面都能很好地解决申都供水工程泵站数据、视频图像、语音电话传输问题。
监控数据通信是解决泵站计算机监控系统与集控中心监控系统的数据通信问题，通信组网采用基于工业以太网的星型组网方式。系统分别在零级泵站、一级泵站、二级泵站、三级泵站和集控中心分别部署千兆工业以太网交换机，组成千兆以太网，通信协议采用TCP/IP。
视频通信是将泵站的视频图像传输至集控中心，在集控中心能实时对四级泵站设备运行状态、生产情况直观的监视和记录。为了保证泵站计算机监控数据传输的可靠性，视频监视系统与泵站计算机监控系统采用不同光芯、不同交换机组网，形成物理上独立的视频通信网，通信组网采用基于工业以太网的星型组网方式。系统分别在零级泵站、一级泵站、二级泵站、三级泵站和集控中心分别部署千兆工业以太网交换机，组成千兆以太网，通信协议采用TCP/IP。
语音电话通信是泵站之间调度的重要通信方式，主要以内部通话为主，是各项业务执行的基础，语音电话为申都供水工程提供对内、对外语音通信，及时了解各个事件的进展情况。语音电话通信与泵站监控数据通信共用光芯、共用交换机组网，系统在集控中心布置1台128线的数字程控调度总机（IPPBX），在零级泵站、一级泵站、二级泵站、三级泵站和集控中心分别布置1台综合接入设备（IAD），实现泵站间、泵站与集控中心之间的语音调度。通过与中国电信等通信运营商协商，通过1路中继线接入公共通信网，满足工程本地市话、国内国际长途呼叫的需要。
通信电源是通信系统的重要组成部分，其可靠与否直接关系通信系统运行的稳定可靠性。零级泵站、一级泵站、二级泵站和三级泵站通信电源和泵站监控系统电源共用。集控中心配备3kVAUPS电源1套并延时两小时，作为通信电源。
本系统主要是对零级泵站、一级泵站、二级泵站、三级泵站及新城水厂重点区域24小时的实时视频监视，视频图像首先汇聚到各级站中控室，然后利用各站间通信光缆传送到集控中心，实现对整个供水工程重点部位的图像监视，保证输水工程安全。根据申都供水工程视频监视点较多且分布广的特点，同时充分考虑到组网的灵活性，申都供水工程视频监视系统选取基于IP网络架构的数字视频监视系统，系统主要由现场监控前端设备、站控网络设备所构成。系统以通信网络为依托，综合利用数字视频处理、网络传输、自动控制、视频存储等技术。系统采用H.264压缩标准对视频图像进行压缩，同时配置视频存储硬盘，可实现对视频图像进行30天存储。由室内外网络摄像机组成，负责视频信号的采集、传输。管理站调度室可对摄像机进行远程控制，调解摄像机监视方位、焦距等。站控网络主要由网络视频存储控制系统、工业电视系统交换机、视频工作站组成，它将与计算机监控系统融为一体，形成统一的网络体系。视频监视系统主要实现重要部位图像监视、录像和画面扑捉及系统管理维护等。
为了实现多级泵站安全、稳定、经济的生产运行，适应“无人值守、少人值班”现代生产管理模式，满足现代化数字泵站所必须的集中调度管理、分布式网络控制的要求，本次设计在工程管理站设置集控中心，对零级泵站、申都一级泵站、宋家庄二级泵站和坊镇三级泵站通进行集中监控，统一管理。集控中心设有操作员工作站、工程师工作站、视频工作站、系统服务器以及大屏幕等，可对四级泵站进行远程监控，能够实时监测各级泵站运行的所有运行参数，总体控制和协调各级泵站的运行。系统应实现以下功能：1、数据展示：以工程总体平面图作为各泵站监控的全貌图，展示泵站的地理位置、运行状态、开机台数、瞬时流量、功率和耗电量。以泵站平面图作为总貌图，展示泵站引水、厂房、出水、分水等主要建筑物相对位置、运行状态、前池水位、开机台数、单机流量、电机电流、运行时间、出水池水位等的动态数据。2、远程监测：能够实时监测到泵站数据，包括：模拟量、开关量、电度量、综合量和各种报警信号等。3、远程监视：能够对泵站相关工程进行视频监视。4、数据查询：能够查询到各监控量的历史信息，以及趋势、报警内容、事件顺序记录(SOE)、越复限事件记录和事故追忆等。5、数据存储：存储各泵站重点时段数据，内容从实时监测信息和站级数据库中抽取。6、调度管理：对泵站下达水量指标、抽水流量分配、运行日志查询、运行报表打印。7、管理维护：能够对监测内容、控制内容、存储内容、用户信息和告警设定等内容进行调整。
通过对申都供水工程更新改造，根据供水需求确定合理的供水规模，彻底解决合阳县城及新池、坊镇、伏六、平政、知堡和城关镇（含城郊）5乡一镇人畜的生活用水及部分乡镇企业、工矿企业的生产用水问题，确保申都供水工程的经济效益和社会效益能够正常发挥，促进合阳县申都供水工程公司走上良性循环的发展道路，为构建合阳县和谐社会创造条件。
参考文献：
1.远程供水监控系统的设计和实施张成华北电力大学2012-06-01
2.集中供水远程监控系统的设计及应用李健华现代电子技术2013-09-013.城市供水远程监控系统的研究与应用杨继盛合肥工业大学2011-09-01