舞阳泵站位于浙江德清县武康镇,是一座80年代的老泵站,长期靠人工监视泵站水位等现场情况,根据水位手动开启雨水泵或污水泵。随着市政管理信息化要求的提高,同时也为了提高泵站的管理水平,客户需要将泵站的运行信息集成到市政管理部门的排水调度中心平台,实现泵站的远程集中式管理,达到泵站无人值守的目的。

泵站设备

舞阳泵站内有三台雨水泵,两台污水泵,两台进水闸,一台出水闸,两台格栅除污机以及液位计、电力仪表等设备。5台水泵各有一台就地控制柜,控制柜上有手动控制按钮,没有远程控制接口,需要对柜体进行改造,并新增一台PLC控制柜。

通讯接口

所有仪表均为旧式仪表,没有通讯接口,需要进行更换,采用modbus仪表,通过485总线上传电压、电流、功率等信号。

网络通讯

泵站原有一套视频监控系统,泵站已进入adsl网络,视频监控系统通过硬盘录像机的拨号功能与监控中心进行通讯。必须要增加一套vpn路由器进行通讯端口扩展才能传输自控系统信号。

泵站管理方式

目前泵站的日常运行管理工作由泵站值守人员24小时轮班负责,通过控制柜上的触摸屏监控泵站运行情况、水位情况和故障报修情况并进行处理,连续工作时间长,工作效率低,值班人员易疲惫。

数据中心

数据中心已接入有线固定IP网络,有一台VPN功能的路由器,有一台数据库服务器及若干台工作站。

项目需求

在不影响泵站正常运行的前提下,在数据中心建议一套上位控制系统,实现对泵站的远程监控。同时,将泵站的相关运行数据保存到数据中心的数据库MongoDB服务器上,以提供数据接口给第三方应用程序,用于数据分析和建模。

方案设计

根据调查所得的资料分析,泵站完全具备项目实施的各项条件。结合myScadaBox的特点与当前泵站及数据中心的条件,作出以下实施方案

网络架构图

现场改造

对现场不具备远程控制的水泵就地控制柜进行改造,新增远程、就地、自动三档切换开关和功能,适应远程监控的要求。

更换电力仪表,新增超声波液位计,管道压力表,浮球开关等设备采集泵站水位,水泵管道出口压力等信号。

新增一套PLC控制柜,采用s7-300PLC进行水泵自动运行及手动远程控制的编程,以及泵站设备状态信号的采集。

传输网络设计

在泵站内安装一台VPN路由器,利用当前已有的adsl网络与数据中心的VPN路由器连接,构建VPN专用通讯网络。

VPN技术是基于Internet网络的一种安全的专用虚拟网络。VPN的虚拟性在于将位于不同地点的网络连接起来,使处于不同地点不同网络下的设备看起来好像处于同一个地方。使用VPN技术能够很好的解决远程网络间的互联互通问题。

泵站网络架构

泵站内安装一台VPN路由器用于连接网络,作为VPN客户端拨号连接到数据中心的VPN服务器上,建立VPN虚拟专网。路由器下面接s7-300的网口与硬盘录像机。

数据中心网络架构

已有的VPN路由器作为VPN服务器,供泵站的VPN路由器连接,建立VPN虚拟专网,其下安装myScada Box,用于泵站数据的采集和组态。myScada Box作为Web服务器,向用户发布采集到的数据。同时,通过内置的脚本功能,将泵站数据写入到数据库服务器,实现与第三方应用的数据交换功能。

客户端查看数据

客户端通过浏览器访问myScadaBox,通过myScada预设的身份安全验证后,可对泵站运行情况进行远程监控。

项目实施成果展示

下面是通过Chrome浏览器进行项目访问的部分画面展示。经过端口转发,web服务发布,无论用户在任何地方,只要能够上网,即可实现对泵站的实施监控。

主画面

参数设置页面

报警画面

液位历史趋势