一、 工程概況
1、總體技術(shù)方案
項(xiàng)目所依據(jù)的技術(shù)原理: 能量守恒原理
主要技術(shù)與性能指標(biāo): 要對(duì)注水站站進(jìn)行自動(dòng)化節(jié)能改造，實(shí)現(xiàn)無人的自動(dòng)職守，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)注水站的實(shí)時(shí)的情況進(jìn)行了解控制和報(bào)警。 能夠?qū)崿F(xiàn)注水井單井分壓注水，消除節(jié)流損失，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
按創(chuàng)新點(diǎn)分條目描述創(chuàng)新內(nèi)容；
目前常規(guī)注水系統(tǒng)在注水站采用注水泵集中升壓，一座注水站一般管轄注水井10到50口，為了滿足系統(tǒng)中壓力最高的注水井注水需要，注水站出站壓力一般高出壓力最高的注水井注入壓力的0.5到1.0MPa，由于系統(tǒng)中注水井壓力相差比較大，壓力低的注水井需要通過調(diào)節(jié)閥控制注入壓力，存在節(jié)流損失。經(jīng)過測算，1m3水節(jié)流11.0MPa損失電能0.34kWh。以采油八廠為例，全廠全年注水量580×104m3，平均節(jié)流損失5.85 MPa，全年多耗電1163×104 kWh。研究開發(fā)單井增壓裝置，采用低壓供水，單井增壓的方式，滿足不同注水井的注水壓力需要，避免電能浪費(fèi)。
2. 技術(shù)要求：
要有監(jiān)控中心和現(xiàn)場控制器對(duì)注水站管轄的每口注水井的壓力、流量、電機(jī)過壓保護(hù)（欠壓、過奪、缺相）監(jiān)控和控制（如：注水站到每個(gè)注水井的長度不一樣，終端的壓力和流量就會(huì)有所差別，這樣就需要數(shù)據(jù)換算用控制器控制每口注水井的出水壓力、流量保證終端的壓力和流量保持一致達(dá)到節(jié)能的效果）。并把數(shù)據(jù)傳回到監(jiān)控中心保留。
二、監(jiān)控內(nèi)容
建立監(jiān)控調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有注水站的運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制及參數(shù)設(shè)定。
采用CDMA、GPRS、寬帶ADSL通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各個(gè)注水站和監(jiān)控調(diào)度中心數(shù)據(jù)通訊。
各注水站監(jiān)控內(nèi)容如下：
注水站液位高低補(bǔ)水和泄水的連鎖保護(hù)（根據(jù)用戶要求）
各注水井的出水壓力、流量
根據(jù)注水井的出水壓力、流量數(shù)據(jù)（反饋及控制）
四、監(jiān)控系統(tǒng)簡述
一個(gè)完整的注水站監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示，在物理層面上它主要由四部分組成：監(jiān)控中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備、一次儀表；在軟件層面上主要包括三部分：現(xiàn)場控制軟件、通訊軟件、中央監(jiān)控調(diào)度軟件。
注水站監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。有兩種不同的思路和方案：一種是采用中央集中式監(jiān)控方法；另一種是采用中央與本地分工協(xié)作的監(jiān)控方法。前一種方法是中央獨(dú)攬大權(quán)，注水站機(jī)組只有測試儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的功能只是參數(shù)和指令的上傳下達(dá)，注水站現(xiàn)場控制器不做自動(dòng)調(diào)控的決策功能。這種方法對(duì)中央監(jiān)控軟件的功能要求比較高，例如，當(dāng)中央調(diào)度室發(fā)生通訊故障的時(shí)候，整個(gè)熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)就全部失靈了。第二種方法，即中央與本地分工協(xié)作監(jiān)控方法，其出水壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)決策功能完全“下放”給本地的注水站機(jī)組，中央控制室只負(fù)責(zé)全網(wǎng)參數(shù)的監(jiān)視以及總壓力、流量的自動(dòng)調(diào)控。這種方法比較靈活，故障率少，容易適應(yīng)注水站不同建設(shè)期的需要。第二種方法概括起來也可以叫做：“中央監(jiān)測，統(tǒng)一調(diào)度，現(xiàn)場控制”。這種方法經(jīng)過我公司多年的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)積累，從現(xiàn)場控制硬件設(shè)備和控制軟件到中央監(jiān)控軟件已經(jīng)非常成熟，也是我公司極力推薦的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。
以下根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的四部分組成，分別進(jìn)行介紹。
4.1、中央管理工作站
HOMS5.0熱網(wǎng)運(yùn)行管理軟件安裝在作為監(jiān)控中心的服務(wù)器上，該服務(wù)器將采集現(xiàn)場控制機(jī)的數(shù)據(jù)，監(jiān)測現(xiàn)場控制機(jī)的運(yùn)行情況并指導(dǎo)操作員進(jìn)行操作。服務(wù)器定期從現(xiàn)場控制機(jī)采集數(shù)據(jù)以保證其數(shù)據(jù)庫不斷更新。服務(wù)器還向現(xiàn)場控制機(jī)發(fā)送控制和參數(shù)設(shè)置指令。操作員從控制中心通過該系統(tǒng)能夠方便地得到子站運(yùn)行的數(shù)據(jù)并向子站下達(dá)指令。
HOMS5.0監(jiān)控軟件是碩人STEC2000可編程控制器監(jiān)控系統(tǒng)的中央監(jiān)控軟件， 除了具備通用組態(tài)軟件的功能外，更多的側(cè)重于提供專業(yè)性的分析、優(yōu)化決策功能，基本功能如下：
完善的系統(tǒng)組態(tài)：站點(diǎn)、圖形、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、設(shè)備、報(bào)警、以及趨勢圖等功能的組態(tài)
優(yōu)秀的視窗人機(jī)交互界面，用戶使用更加方便
直觀的地圖顯示功能，以地圖的方式根據(jù)各注水站的地理位置進(jìn)行注水站的查找、瀏覽，實(shí)時(shí)圖形化顯示注水站的工藝流程及運(yùn)行參數(shù)。圖形界面可以支持拖動(dòng)、放大、縮小等操作，方便瀏覽。
動(dòng)態(tài)顯示各注水站的工藝參數(shù)，監(jiān)測畫面可以顯示該站內(nèi)所有測點(diǎn)數(shù)據(jù)，包括模擬輸入/輸出點(diǎn)，數(shù)字輸入/輸出點(diǎn)，并標(biāo)明每個(gè)過程點(diǎn)的文字說明、數(shù)值、工程單位等基本屬性。
監(jiān)控中心定時(shí)統(tǒng)一發(fā)送控制策略給各注水站，并提供一致的室外溫度指導(dǎo)注水站的運(yùn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)通訊故障時(shí)，各注水站采用站內(nèi)的壓力、流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
接收來自各現(xiàn)場控制機(jī)的事件報(bào)警，監(jiān)控中心可以實(shí)時(shí)接受來自各注水站的報(bào)警信息，并提示操作人員進(jìn)行報(bào)警信息處理。同時(shí)記錄所有報(bào)警信息，形成報(bào)警日志，可以方便進(jìn)行報(bào)警信息查找，如下圖所示：
根據(jù)要求，輸出生產(chǎn)報(bào)表和管理報(bào)表；
收集數(shù)據(jù)信息建立歷史和管理數(shù)據(jù)庫；
實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程調(diào)用、存儲(chǔ)、對(duì)過程狀態(tài)進(jìn)行顯示；
利用局域網(wǎng)、電話撥號(hào)實(shí)現(xiàn)在任何地點(diǎn)時(shí)間采集瀏覽現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并根據(jù)不同權(quán)限對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和調(diào)整；
實(shí)現(xiàn)熱力站數(shù)據(jù)監(jiān)測和企業(yè)信息管理系統(tǒng)的相互融合。
專業(yè)化的分析、統(tǒng)計(jì)功能，方便管理者了解系統(tǒng)運(yùn)行狀況
先進(jìn)的報(bào)警管理功能
擴(kuò)展的歷史數(shù)據(jù)及趨勢記錄，收集所有采集的數(shù)據(jù)信息并建立歷史數(shù)據(jù)庫，要求顯示所有運(yùn)行參數(shù)如壓力、流量、等的歷史趨勢曲線，并可以選擇同類參數(shù)進(jìn)行比較分析。
標(biāo)準(zhǔn)和自由格式的報(bào)表生成，可形成日報(bào)表、周報(bào)表、月報(bào)表等多種報(bào)表格式，并給出所有注水站的重點(diǎn)參數(shù)匯總報(bào)表，支持報(bào)表定制功能。
支持多種用戶權(quán)限管理，充分保證系統(tǒng)的安全、可靠性，示例如下：
豐富的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，根據(jù)客戶需要，可實(shí)現(xiàn)定制和二次開發(fā)。
HOMS5.0主要監(jiān)控畫面和歷史曲線、報(bào)表格式摘錄部分實(shí)際工程界面如后附各圖所示，根據(jù)注水站工程的實(shí)際情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩伍_發(fā)即可定制出完全切合自身所需的中央監(jiān)控系統(tǒng)。
HOMS5.0最主要的特點(diǎn)是完全采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)訪問、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程維護(hù)，使得公司管理層、運(yùn)行維護(hù)人員不管處于什么地方，只要能通過電話或Internet訪問服務(wù)器，即可將注水站運(yùn)行狀況了然于胸。
中央管理站服務(wù)器的任務(wù)應(yīng)該進(jìn)行分配。通過計(jì)算數(shù)據(jù)處理的信息總量，在監(jiān)控中心設(shè)置1臺(tái)數(shù)據(jù)自動(dòng)冗余備份的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器兼網(wǎng)絡(luò)發(fā)布服務(wù)器、1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)器，其他根據(jù)需要設(shè)置操作員站。各注水站由通訊服務(wù)器調(diào)度，包括對(duì)注水站控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制指令的發(fā)送，并將采集到的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存貯，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布服務(wù)器將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)布。
服務(wù)器技術(shù)性能要求如下：
一、通訊服務(wù)器（工控機(jī)）
處理器： 奔騰至強(qiáng) 2.4G
內(nèi)存： 最低512M
驅(qū)動(dòng)器CD-ROM： 50X
硬盤： IDE 80GB
功能鍵盤+MOUSE, 3.5″軟驅(qū)
顯示器： 17″ 液晶顯示器
以太網(wǎng)卡： 1000M
二、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（IBM、DELL或HP）
處理器： 奔騰至強(qiáng)2.4G
內(nèi)存： 1 GB
驅(qū)動(dòng)器CD-ROM： 50X
硬盤： SCSI 72GB*3, RAID 5自動(dòng)備份系統(tǒng)
功能鍵盤+MOUSE, 3.5″軟驅(qū)
彩顯卡： 17″液晶
操作系統(tǒng)： bbbbbbs 2000 Server
以太網(wǎng)卡： 1000M
4.2、通訊系統(tǒng)
通訊是整個(gè)注水站控制系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的樞紐，各個(gè)注水站、管道監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和泵站通過通訊系統(tǒng)形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的集中監(jiān)測、控制、調(diào)度，必須建立連接所有監(jiān)控點(diǎn)的通訊網(wǎng)絡(luò)。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種虛擬寬帶技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，從最初的ISDN到ADSL、VPN（虛擬專用網(wǎng)）、VPDN（虛擬撥號(hào)專用網(wǎng)），可供用戶選擇的空間越來越大。碩人的STEC2000控制系統(tǒng)正是看到寬帶技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的控制通訊方式（RS485，光纖）帶來的沖擊，基于最新的寬帶技術(shù)開發(fā)的一款控制設(shè)備，STEC2000可以不需要任何附屬硬件設(shè)備即可直接支持PTSN（公用電話網(wǎng)）、VPDN、ADSL、工業(yè)以太網(wǎng)（TCP/IP）。根據(jù)當(dāng)?shù)馗鞣N電信運(yùn)營商提供的服務(wù)和價(jià)格，業(yè)主應(yīng)根據(jù)實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性原則做出比較分析，下面我們提供四種主要的通訊方案以供參考：
4.2.1 電話撥號(hào)
即每個(gè)注水站申請一條專用的普通電話線即可，監(jiān)控中心根據(jù)需要適當(dāng)申
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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