一、污水处理SCADA系统概述
1.1 污水处理 (SCADA)系统是指通过采用仪表、控制装置和计算机等设备对污水泵站进行自动检测、监测、控制和管理以保证污水处理系统安全、经济、有效地运行。同时对污水泵站工艺进行自动化监测和适时控制。SCADA技术又称为计算机四遥(遥测、遥控、遥信、遥调)技术，在给排水、污水泵站、换热站等行业得到广泛的应用。
污水泵站SCADA系统可划分为4个组成部分:污水收集管网、污水泵站、水质检测站和污水处理厂。污水泵站地点分散。以往，需要每个泵站有人值班运行，经SCADA系统改造后实现无人值守。
1.2 SCADA系统的主要结构包括远程遥测站(RTU)、通信网络及中心主站三部分。
1.3 污水泵站SCADA系统的特点与要求
1.3.1 污水泵站工程特点
1) 污水泵站SCADA系统的RTU地理位置分布范围分散，不便于集中控制。
2) 随着城市规模的不断发展，整个系统不断扩大，要求系统具有易扩展性。
3) 该站SCADA系统具有实时性，对信号应保证及时传输，对无人值守的远程站实现在线遥控。
l. 3.2 SCADA系统总体的要求
1)该系统应尽可能保证设备的先进性，适应计算机控制技术的飞速发展。
2)监控组态软件具有友好的用户图形界面，以便于用户的操作。
3)该系统应具有高可靠性，满足系统的实时监视和在线遥控功能。
二、污水处理SCADA系统功能简介
污水处理SCADA系统主要由中心控制站和遥测站组成。中心控制站实时接收遥测站发来的水文数据，对数据进行检查、存贮、显示、打印等处理，向所有遥测站发送控制命令，包括控制每天发送次数、校时等，按设定的时段间隔，计算出各遥测站的时段污水处理情况数据，统计上报数据的次数及工作状态，检索数据。
遥测站采用RTU-2600智能远程测控终端为核心,主要任务是自动实时采集、存贮、发送现场污水处理设备的工作情况数据并对相应的工况实现对设备的自动控制，达到遥测站无人职守作业。
三 、系统组成及功能
1 遥测站组成
遥测站由传感器（雨量计、水位计等）、RTU-2600智能测控终端、电源、数传电台发送端模块、水泵、电机等组成。
污水遥测站简单工艺流程
污水通过收集管网经启闭机流入各个污水泵站集水池，污水泵站经简单处理，通过皮带、格栅，过滤掉颗粒大的悬浮物;集水池达到一定液位时，通过污水泵输送到就近的污水厂。
2 遥测站功能
遥测站以RTU-2600智能无线远程测控终端为核心实现以下功能：
◇ 实时采集现场污水处理设备的工作数据并将过程存储到闪存（可保留1年历史数据）
◇ 定时自报，按时段向中心控制站发送数据（中心控制站可遥控设置时段间隔，也可主动要求上传数据。）
◇ 事件自报，当污水处理过程发生以外状况时，系统会自动将数据发送到中心控制站
◇ 可通过人工值数设备现场修改、查询数据,
◇ 可通过计算机读取历史数据或设置系统参数
◇ 实现设备的自动控制(联动及连锁控制)
◇ 接收中心站的控制指令并完成相关操作,如数据清零的等
3．现场设备连接及数据通讯如图所示：
四、 RTU-2600远程测控终端介绍
RTU-2600远程测控终端是一种全自动、多功能、微功耗的测控终端，它集数据采集、通讯、控制于一体，特别适合水情、环保等领域的数据自动采集。
RTU-2600 系列可编程远程测控终端集成强大、灵活的通讯功能，可以通过卫星、无线基站、电话线、GSM/GPRS/CDMA1x等方式实现远程数据传输；配备丰富的I/O资源，您可以真正地感受到采集、控制、通讯all in one的服务。全金属外壳、高可靠的工业设计，为您提供宽范围的供电、超低温、高湿度的工业运行保。
RTU-2600规格
型号 RTU-2600
Flash 512K
SRAM 128K（256K可选）
以太网接口 10Base-T
无线通讯 无线数传通讯模块/GPRS/CDMA
数字量输入 16: 光电隔离, 24 V DC
数字量输出 8: 光电隔离,24 V DC/500 mA
计数器输入 2: 光电隔离, 24 V DC，复用数字量输入
PWM输出 2: 24 V DC/100 mA，复用数字量输出
模拟量输入 8: 12-bit精度, 0~10VDC, 0~5VDC, -10~10VDC, 4~20mA可选, 4.1kHz采样率
模拟量输出 2: 12-bit 精度, 0~10 V DC, 0~5VDC, 4~20mA可选, 12 kHz速率
串口 1个RS-485, 3个RS-232（可配置为TTL电平）, 波特率最高115200
实时时钟 有
看门狗 有
电源 9-36 V DC, 1.5 W~3 W, 反接保护
操作温度 -40°C ~ +70°C
端子 可插拔端子, 3.50mm, 16-24AWG, 300 V,8A
板子尺寸 114x80x20mm
五、系统设计
5. 1 网络结构
该系统完成排水管理处调度中心与多个污水遥测站（泵站）的通讯，其网络结构是典型的一点对多点的结构，并且数量多、地理位置分散；通过数传电台方式实现一点对多点的通讯，通过电话拨号的通讯方式实现冗余通讯网络。
一点对多点的通讯方式是指以1台计算机作为主站、多个通讯终端作为从站，来实现主站与从站之间通讯的一种方式，把排水管理处调度中心作为主站，各个污水遥测站（泵站）作为从站。
5. 2 数据传输方式
常用的数据传输方式:专用网络(铜缆、光纤私有或租用的专线)、无线电网络(定向无线电、非定向无线电、扩频电台)、模拟电话网、卫星等。
由现场需求状况来考虑拟采用无线电台的通讯方式，这中通讯方式的特点如下：
1） 传输速度快
2） 数据受到的干扰小
3） 网络稳定
4） 成本低
5） 系统构架周期短
6） 数据传输可靠性高
同时系统采用一次性投资小，且运行费用偏低、可靠的模拟电话网的方式实现各个污水泵站到排水管理处调试中心的冗余数据传输，确保系统整体的数据传输的稳定性。
5. 3 硬件配置
5.3.1 各污水遥测站RTU站配置
各个污水泵站既要进行本地控制同时还要具有数据传送的功能。每个污水泵站的控制器采用威控科技的RTU-2600智能无线远程测控终端。它是数据采集、通讯、控制集为一体的高度集成化的工业控制产品，内部集成无线电台通讯模块，同时可通过其上的RS-232串口与公用电话网相连。RTU-2600带有系统存储器，可提供512K 的掉电存储空间，用于当连接中断或通信脱网时保存重要数据，当完成下一次连接时就可以进行传输。
污水泵站的各种检测仪表、控制设备状态信号接人到RTU-2600的I/O模块。各污水泵站同时配备工业触摸屏，可做为污水处理过程中或检修过程中的人机接口。
5.3.2 调度中心主站配置
在调度中心值班室内，配置采用RAID技术的IBM服务器，RAID技术对存储在硬盘上的数据进行冗余处理，可以避免硬盘故障带来的数据丢失. 无线电台的全向天线与安装在服务器上的MPI(多点接口)通讯卡相连，同时通过串口RS-232与公共电话网相连，以接收遥测站发来的数据。
组态软件采用组态王6.0上位机组态软件，实现远程监视和控制、数据存档、报表功能、报警功能和打印功能。
5. 4 上位机软件
组态软件采用北京亚控公司的组态王6.0上位机组态软件，它是基于多种操作平台的组态软件。从远程站的RTU-2600中采集的数据，实时反映各个污水泵站的运行状态，上位机界面主要显示部分包括污水泵站控制流程、运行状态、报警和历史数据的查询、统计报表、趋势图等。带控制点工艺流程图反映整个系统各个污水泵站的运行状态，并且以动态的图形、数据和现场保持一致，运行状态表反映了设备的开关状态、现场仪表的数据(流量、水位)。
下图为组态王软件界面示例：
5. 5、 系统功能
整个监控系统具有以下功能。
1)遥测遥控。远程采集各站设备的状态和仪表的数据，在排水管理处调度中心上位机集中显示;远程控制各污水泵站控制程序的启动、设备的运行、停止;控制可人为干预，也可根据程序设定自动进行。
2)突发报警。各污水泵站具有独立控制能力，可自动检测设备的故障信号，并可上报报警信息。
3)远程设定。系统远程设定各污水泵站的工作参数，如报警极限、联锁值、设备的运行时间等，可以随时改变各污水泵站的运行状态，进行遥控干预。
4)数据处理。系统存档各污水泵站的设备工作状态信息和仪表采集的数据，并对信息和数据进行统计处理归档，以报表的形式输出。
5)网络连接。系统采用标准的网络通信协议，可方便地集成到其他计算机信息管理系统中。
六 、结束语
该工程针对污水泵站的特点，利用远程通信构成SCADA控制系统，实现污水泵站无人值守，提高了污水泵站使用效果，降低了运行费用，设计先进、运行可靠，适合于现代污水泵站的发展趋势，已成功地应用于城市污水泵站，取得了良好的社会和经济效益。
由于采用计算机技术、自动控制技术和无线通讯技术，各污水泵站运行的相关参数的监控、管理水平可以得到明显地提高，改善了过去人工记录的弊端，使污水泵站运行、控制与管理更加真实、准确。
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