計算機自動化SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)技術(shù)又稱計算機四遙(遙測、遙信、遙控、遙調(diào))技術(shù),是以計算機為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)。它可以對遠程現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制,以實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。
用無線電臺方式實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視與控制,相對于架設(shè)專用電纜(或光纜)、租用電信專線等,具有造價低廉、施工快捷、運行可靠、維護簡單等優(yōu)點。
一、城市供水管網(wǎng)監(jiān)測調(diào)度系統(tǒng)
城市供水調(diào)度需要對各個水廠進行管理,包括水司控制中心、水廠分控中心、管網(wǎng)加壓站和水源井監(jiān)控站等。從而實現(xiàn)現(xiàn)代化供水調(diào)度系統(tǒng),總公司調(diào)度中心設(shè)一中心站,遠程從站設(shè)在水司控制中心、水廠分控中心、管網(wǎng)加壓站和水源井監(jiān)控站等。
一般地,城市自來水公司生產(chǎn)過程自動化監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)包括:水司控制中心、多個水廠分控中心、多個水廠監(jiān)控分站、多個水源井監(jiān)控站、多個管網(wǎng)加壓站和多個管網(wǎng)測壓站。除一個水廠內(nèi)各監(jiān)控分站比較集中外,其他監(jiān)控站點有可能散布在城市的其他區(qū)域。因而通訊系統(tǒng)要考慮城市地形、地貌的影響。
由于自來水SCADA系統(tǒng)既有集中又有分散的特點,我們在實際應(yīng)用中采用劃分區(qū)域,有線無線結(jié)合的通信策略。具體是:以一個水廠為一個通信區(qū)域,水廠分控中心為通信控制中心;水司控制中心與水廠分控中心采用聯(lián)網(wǎng)通信方式(微波、衛(wèi)星、光纜、電話線、無線電等),水廠內(nèi)部各監(jiān)控站點與水廠分控中心采用無線通信方式(數(shù)字電臺MDS2710C),水廠管轄下的取水、供水管網(wǎng)監(jiān)控站點與水廠分控中心采用無線通信方式(數(shù)字電臺WDS 2710)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下所示:

城市供水調(diào)度系統(tǒng)(無線、有線混合)
二、 自來水廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)
本系統(tǒng)主要解決自來水廠控制中心對生產(chǎn)各環(huán)節(jié)監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。整個系統(tǒng)中包括一個主站和多個從站。其中,主站設(shè)在水廠控制中心,主站電臺通過RS-232數(shù)據(jù)口與前置機相連,再連至公司局域網(wǎng)服務(wù)器;從站分別設(shè)在各個水源監(jiān)測點,電臺與監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集終端(RTU或PLC)直接相連,可監(jiān)視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數(shù)據(jù),水廠控制中心及有關(guān)部門分析和決策取用,提高了工作效率,保證了供水質(zhì)量。它是一個典型的點對多點星型結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下所示:

自來水廠點對多點控制系統(tǒng)
三、廢水處理廠控制系統(tǒng)
現(xiàn)代污水處理廠規(guī)模越來越大,自動化程度越來越高,凈化過程分為許多步,包括:粗篩、細篩、沉沙、預(yù)凈化,化學(xué)處理、凈化池、淤泥處理等,處理過程緊密的關(guān)聯(lián)性使得優(yōu)化控制更多地依賴連續(xù)控制和不受地域時間限制的數(shù)據(jù)交換。
為了連續(xù)控制和不受地域時間限制的數(shù)據(jù)交換而采用無線SCADA系統(tǒng),主站設(shè)在廠控制室,主站電臺通過RS-232數(shù)據(jù)口與前置機相連,再連至公司局域網(wǎng)服務(wù)器;從站分別設(shè)在各個采集控制點,電臺與采集控制點的終端(RTU或PLC)直接相連,可隨時采集控制各環(huán)節(jié)的監(jiān)測控制數(shù)據(jù),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下所示:
