系统设计原则

（1）自动化程度高

系统按“少人值守”“少人值班”的控制要求实现现地自动化运行控制及远方调度中心遥控、遥信、遥测、遥视功能。所有调控命令都由上级调度中心发出，实现各泵站主要机电设备远方控制、整个系统的运行特征和水力条件遥测、各泵站的运行情况远程监控、泵站之间及各泵站与调度中心之间的通信遥测，最终达到泵站中控室值守人员只进行监视和巡查，在特殊情况下才进行必要的操作的水准。

（2）性能完备，技术成熟

系统应能达到高可靠性、高性能、技术成熟的全计算机远程监控系统，具备远程维护、全网络化信息交换的现代控制水平。

（3）集成度高

实现各泵站计算机监控系统与微机继电保护系统、励磁装置、直流电源系统、蝶阀PLC系统、温度巡检系统、公用屏PLC系统及其他现地控制单元PLC之间的数据通信。

（4）可靠性高

系统可靠性高，其本身的局部故障不影响现场设备的正常运行，系统的MTBF大于20000小时，系统年可用率大于99%。

（5）先进性好

系统配置和设备选型应符合计算机发展迅速的特点，充分利用计算机领域的先进技术，系统达到当前的国内先进水平。

（6）开放性好，结构完善

系统为全分布、全开放系统，既便于功能和硬件的扩充，又能充分保护应用资源和投资，分布式数据库及软件模块化、结构化设计，使系统能适应功能的增加和规模的扩充，并能自诊断。

（7）实时性好、抗干扰能力强。同时，系统的人机接口界面友好，操作方便。

（8）系统性价比高。

系统结构设计

计算机监控系统是一个完整的分布式实时过程控制系统，正常运行方式下系统由远方管理处调度中心进行统一调度、操作与控制。各泵站站级控制计算系统作为一个站内自控节点，通过SDH通信线路与调度网络结合在一起，完成对本站各设备运行状态、电力参量、水测参量、报警信息等工况、数据信息的监测及历史运行记录数据查看、报表打印、分析等功能；主调度计算机故障离线等特殊情况下站级控制计算机可通过密码登陆控制权限，并根据调度员命令在其权限允许的范围内完成相关操作作业。
各泵站建设有公有LCU柜及机组LCU柜，与前端测控装置进行通讯，通讯的形式有开关量信号、模拟量信号等，同时PLC系统通过网络模块与上位系统进行数据交换。各串口通信智能设备通过通讯服务器进行串口与TCP/IP网络的协议转换，进入PLC系统。

泵站自控系统组成

u  站内高压设备及线路、厂变、主变等微机保护装置接入。

u  站内电量计量装置接入。

u  直流屏信息采集。

u  主变刀闸状态监测。

u  同步电机励磁装置采集

u  电磁流量计一台。建设位置：三泵站至试验田管道。

u  进水阀门位置监测。每机进水阀门安装行程开关。

u  出水管道压力测量建设。每机组管道出水阀门前安装一套压力测量装置。

u  泵前池水位、集水井水位、地下水监测井水位等监测建设。

u  机组温度监视建设。通过温度监视屏各温度巡检仪接口(温度巡检仪单独招标)。

u  电动机冷却风机自控系统建设。

u  泵前干渠流量监测点建设。

u  现地控制单元LCU建设。

u  组态监控软件系统建设。

泵站网络拓扑及系统结构

网络拓扑结构图

     泵站由站级计算机及数字通信网络系统，与分布式的电气、水测仪表等智能终端设备组成。结合上级水调中心的自动化过程监控条件，本站最终形成：遥信、遥测、遥控，同时设计过程满足在线设备的自动/手动，远动/就地操作功能。泵站建设二面LCU控制屏，分别为机组LCU，及公用LCU。系统从网络结构分为站级层及现地控制层。

1、站级层

系统主要以上层网络的监控主机为核心，负责各类数据的采集、分析、处理、命令的发布、数据库的建立及管理、并提供用户各类人机界面、数据报表。采用工业控制计算机，以WINDOWS为操作系统平台，主要完成下列功能：

1）   通过管理机完成对各单元装置的实时数据采集，并对其完成处理和管理；

2）   完成变电站运行情况的检测、事故记录、历史数据保存、画面显示、报表打印功能；

3）   提供全部的监视、操作界面；

4）   实现对泵站的管理功能；

5）   远端监控，在调度中心中控室内通过组态软件与后台系统的网络连接提取监控数据。

2、现场控制层

1）以开关柜和间隔为对象，按回路功能要求配置保护及监控装置，实现对高低压设备及线路保护和控制。

2）以水泵机组单元与水工设备系统的水测仪表、测温仪表等信息采集，应用高端的可编程控制器(PLC)实现数据处理、上传和信息交换及实现电量保护功能要求。

     同时本泵站前干渠需进行流量监测，本方案采用多普勒明渠流量计进行流量测量，通过单口通讯服务器进行RS485与TCP/IP的转换，最终通过光纤通路与工业以太网交换机进行连接。

机组LCU管理范围

     本泵站所有参与机组控制的测控设备均接入本LCU内，管理单元及其模拟量、开关量点数如下表5-1：

公用LCU管理范围

     本泵站所有不参与机组控制的测量设备均接入本LCU内，管理单元及其模拟量、开关量点数如下表：