上海浦東Veolia自來水公司作為上海浦東地區(qū)飲用水供應商，已擁有分布在整個浦東地區(qū)的四個自來水處理廠和七個泵站。公司于2004年5月籌備整體設施更新并建立地域分散和集中控制實時監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)(約12000個信息點)采用Wonderware軟件，由于地域上分散，采用多種通訊網絡和冗余配置方式，建立中央集中控制SCADA系統(tǒng)。在軟件的設計應用中使用了C/S和B/S架構，充分體現(xiàn)現(xiàn)代組態(tài)軟件系統(tǒng)的功能性，易用性和易維護的特點，從而使該公司的管理水平提高到一個新的水平。 二． 解決方案 1．硬件配置及架構 系統(tǒng)的硬件和軟件分布配置,通訊架構圖如示： 在網絡架構中，網絡通訊采用冗余方案。廣域網（WAN）采用ATM/ISDN主備通訊方式，正常情況下通訊以ATM為主，當ATM鏈路出現(xiàn)故障時自動切換到備用鏈路ISDN(由路由器來實現(xiàn)自動硬件切換)。對于分散在浦東區(qū)域的管網點和流量點的測量值，鑒于控制的重要程度采用不同的通訊方式，其中出口壓力等要參與實時控制的管網測壓點，使用GPRS方式將數(shù)據(jù)直接傳送到相應的PLC中，但對于大量的流量，濁度，余氯等測值點則使用GSM方式。 2．產品應用解決方案 A. 冗余配置 負載均衡 在此系統(tǒng)中，用于采集數(shù)據(jù)以及通訊服務器冗余配置，這兩個服務器與水廠、泵站中獲得數(shù)據(jù)流量的PLC等進行通訊，并通過服務器冗余來實現(xiàn)系統(tǒng)的正常工作運轉：當主服務器發(fā)生錯誤中斷服務時，通過自動切換到冗余服務器。InTouch應用程序采用兩臺服務器負載平衡的冗余方式，并且在InTouch應用程序中可以實時監(jiān)視網絡的通訊狀況。 B.分布式應用程序 在整個系統(tǒng)中共有三個InTouch應用程序：運行于SCADA Server上的Tag Server程序；運行于控制臺的監(jiān)控程序；運行于三林泵站的泵站監(jiān)控程序。 C．報警熱備份 兩臺服務器在InTouch應用程序中被配置成報警熱備份模式，即用戶只需在任何一臺控制臺（包括SanLin SCADA）對報警進行確認，確認狀態(tài)和信息在兩臺SCADA Server之間自動同步，其他控制臺的報警自動被刷新。 D．數(shù)據(jù)存儲及分析 存儲數(shù)據(jù)系統(tǒng)是由關系數(shù)據(jù)庫SQL Server2000和Wonderware產品InSQL （25kTag, V8.0）構成的歷史數(shù)據(jù)服務器，用于獲得、壓縮和存儲數(shù)據(jù)。用于獲得數(shù)據(jù)流量的集中器是一個與流量點進行通訊的獨立系統(tǒng)，且為SCADA服務器分配數(shù)據(jù)。SCADA客戶端將數(shù)據(jù)反饋到SCADA和InSQL服務器，并通過Wonderware 的ActiveFactory(V8.5) 系統(tǒng)進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。 E．與互聯(lián)網的連接 在Central SCADA系統(tǒng)中，使用SuiteVoyager2.0，使得用戶通過Internet可以隨時隨地的訪問Central SCADA應用程序。其Web服務器選用ASPE-2850（PowerEdge(TM) 2850，英特爾(R) 至強(TM) 處理器 3.2GHz/1M,EM64T,800MHz前端總線） 三．Wonderware 軟件在該項目中實現(xiàn)功能 整個系統(tǒng)分為兩部分：位于監(jiān)控中心的Central SCADA，和分布在泵站水廠的Local SCADA。 1．下位PLC中信息的采集 Wonderware提供了豐富的I/O服務程序，使其能夠與眾多廠家的控制器相連。連接方便，通訊快速可靠。 在該項目中，由于監(jiān)控系統(tǒng)針對整個浦東地區(qū)分散在不同位置的泵站和水廠的下位機工作運行狀態(tài)以及工藝流程，泵站的Local SCADA系統(tǒng)完成對PLC的控制通訊，并將反饋數(shù)據(jù)傳送到Central SCADA用于數(shù)據(jù)采集分析和歷史數(shù)據(jù)存儲。 2．工藝流程的自動控制 流程自動控制是一種主要控制方式。水處理所經過的由不同設備構成的路徑稱為流程。本地中央控制室操作人員可通過計算機的鍵盤或鼠標實現(xiàn)流程的選擇、流程的設定和預設定、泵和閥門的啟動和停止。。 3．查詢 客戶機利用本地安裝的ActiveFactory 結合歷史數(shù)據(jù)服務器上InSQL訪問服務器上數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)分析，生成數(shù)據(jù)報表。 1）本地監(jiān)控系統(tǒng)查詢泵站閥門泵等設備的運行狀態(tài)、進出口數(shù)據(jù)，實時反饋報警信息，并同步反饋到控制中心。 2）控制中心系統(tǒng)通過區(qū)域模擬畫面對整個浦東地區(qū)管網進行實時監(jiān)控，在主區(qū)域和子區(qū)域內，可查詢區(qū)域內泵站信息，可查詢管網點的測量值以及比較曲線，還可查詢子區(qū)域內流量點的信息。 3）查詢報警信息，實現(xiàn)本地與遠程同步報警，本地報警在遠程監(jiān)控中心的相應區(qū)域反饋，各區(qū)域報警信息均在監(jiān)控中心歷史數(shù)據(jù)中保存。 4）查詢報表，在該系統(tǒng)中，產量報表自動生成，并存儲在歷史數(shù)據(jù)服務器中，在控制中心系統(tǒng)的主菜單上提供了報表按鈕來實現(xiàn)報表查詢功能。 5）查詢通訊狀態(tài)，實時同步報警。 4．報警處理 報警窗口分為：當前報警窗口，歷史報警窗口。 當前報警窗口中只顯示目前仍存在的報警的相關信息。已產生的報警復位消失后，與其相關的報警信息亦將從報警窗口中消失。歷史報警窗口中不但顯示目前仍存在的報警的相關信息。而且已產生的報警復位消失后，與其相關的報警信息顯示在報警窗口。該窗口將這些信息以文件的形式保留在歷史數(shù)據(jù)服務器中。 5.自動報表生成 監(jiān)控程序可自動產生一些與生產相關的報表。例如日產量，月產量報表等。 報表生成后自動存儲在歷史數(shù)據(jù)服務器的報表文件夾中，控制中心可通過功能按鈕查詢并打印。 四．結束語 在上海浦東Veolia自來水有限公司的SCADA系統(tǒng)中，采用了Wonderware的InTouch8.0 來實現(xiàn)系統(tǒng)實時監(jiān)控功能，InSQL 和Activefactory來實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，查詢，以及報表生成等功能，同時，由于通訊方式采用了Internet連接，我們采用了SuiteVoyager實現(xiàn)在Interne上訪問監(jiān)控中心主頁，使監(jiān)控管理更為靈活，由于InTouch通訊接口功能豐富，對于管網中的不同數(shù)據(jù)，分別采用了不同的通訊方式采集，實現(xiàn)了多種通訊方式獲得數(shù)據(jù)，便于管理的集中化，一體化。截止到發(fā)文止，該項目已經實現(xiàn)了十一個泵站中的四個與控制中心的通訊，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)實時同步，生產過程的自動化，大大降低工作量，勞動強度，實現(xiàn)了高效率管理，降低制水成本，取得明顯的經濟成效。