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某自来水公司供水调度系统

1.系统概述

某自来水有限责任公司是区属国有企业,现有9座地下水厂,6个水源地共计60余口水源井。直径75毫米以上输配水管线1456公里,供水面积74平方公里,日供水能力20万吨。

现有自控系统存在问题:

缺少形象逼真地全貌展示各个水厂地理信息、运行工况

单一的监控,缺少对历史数据存储与分析利用

日常调度,单一的电话调度方式,费时费力

生产报表需手动录入计算,工作繁琐,准确率低

缺乏对日常调度的辅助决策功能,高度依赖经验调度

因此需要建设供水调度管理系统,将海量过程数据进行长时间存储和分析利用,辅助科学生产与调度管理。改变机械式的报表统计,实行数字化的调度指令,提高日常调度的工作效率,提高智能化管理水平。

2.方案设计

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图 系统架构图

现场层:汇总从水源到管网的所有数据,有直接来自现场设备,有来自已建自控系统。

传输层:现场数据通过光纤、VPN有线网络和无线GPRS网络传输。

服务层:包含数据采集服务器,SCADA数据服务,实时历史数据库和关系数据库。

应用层:面向实时工艺数据的集中监控平台和面向KPI、辅助调度决策的的生产管理平台。

3.功能特点

基础数据秒级甚至毫秒级高效率采集、存储, 确保高价值数据保留10年以上。

调度关注的重点数据的提取、统计、展示,如当日供水、月累计运行时间等。

无纸化办公,替代以往需手动抄录、计算的各种表格,提高效率,查阅便捷。

调度指令的流程化,不再只是电话电弧,通过平台下发、反馈,可自动提醒。

辅助调度管理,对历史数据的统计分析,辅助制定生产计划。

4.主要功能

4.1.生产运行统计

系统提供内嵌式报表系统,自动生成生产运行报表,避免人工错抄、漏抄的情况发生,提高工作效率。工程人员可以任意设置报表格式并通过系统提供的报表函数在报表中实现各种运算、数据转换分析等操作。

由于技术等原因,不是所有的数据都能通过仪表自动采集或确保数据准确性。系统支持数据的补录和核对,后自动生成数据报表,确保数据准确无误,责任明确,支持输出Excel、CSV 等电子文档。

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4.2.水量调度

水源取水、水厂供水必定要有生产计划目标,根据计划目标和运行工况实时调整工艺参数,如加药量、设备的开启台数。在供水高峰期需要提前蓄满前池,提前检查设备的备用状态,随时待命。

由于城镇供水受天气、季节、居民生活、社会活动、餐饮服务行业和工业生产情况以及节假日等多种外部因素影响,并具有以日、周、季和年为周期的变化规律。在整合、分析大量信息的基础上,结合经验数据,逐步建立适应本地供水区域的水量调度模型,生成调度计划,辅助调度决策。

4.2.1.水量预测

基于大量历史数据和经验,开发水量预测模型,预测当天总的供水目标。

考虑因素:历史数据;节假日、天气;重大节日;经验数据等。

结果数据:日计划供水量、日供水趋势。

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4.2.2.水量分配

基于大量历史数据和经验,开发水量分配模型,将总的供水目标进行合理分配,指导水源取水和水厂配水生产。特别是某一水厂检修停水,及时确定临近调水方案,提高调度决策水平。 

考虑因素:水厂检修、维修、产能等;水源井检修、维修、产能等;管网分布;

结果数据:日计划供水量、日供水趋势;

计划经确认后下发至各水厂;

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4.2.3.水量追踪

实时监测计划执行情况,及时预警报警,调整生产计划;

实时监测水源地、水厂,取水、配水情况,设备运行情况;

实时统计当天水量情况(从7点到当前),水厂/水源地设备运行台数;

各水厂各小时供水趋势,各水源地、水厂供水占比;

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4.2.4.历史统计

通过历史供水数据,总结供水规律,是调度生产重要参考之一

近期某一时间段供水数据统计

任意时间段供水数据统计

特征数据提取:如日最大值、最小值以及对应的日期

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4.2.5.调度评价

调度评价反映调度方案的合理性,实际执行是否存在偏差。通过积累经验,不断丰富和完善模型参数,积累调度经验。

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4.3.调度指令管理

调度指令是供水调度人员当班期间与水厂、泵站值班人员之间发生的工作与操作指令,执行调度方案所安排的水泵开停操作。改变单一的电话调度方式,应用计算机和网络技术实现供水调度指令的数字化。

指令一般由中心调度室和厂站调度共同完成,调度中心将调度方案作为执行指令发送到各水厂运行人员,并查看执行和反馈情况。

生成调度指令:人工生成、系统自动生成;

下发调度指令:调度向厂站发送调度指令;

接受调度指令:厂站接受调度指令;

调度回复:厂站执行调度指令之后进行执行结果反馈;

状态监视、过程记录、时时提醒;

4.3.1.指令发送

调度人员通过平台编辑指令、发送指令。

超时未处理自动提醒。

系统自动记录过程信息。

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4.3.2.调度指令

中心调度室显示所有的信息,单击某一条指令,可查看其执行情况和趋势。

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监控室显示本厂调度指令信息,单击某一条指令,可查看其执行情况和趋势。

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4.4.值班管理

值班信息即“当班记录”,调度人员方便记录当班一些重要事件(交接班、泵启停操作、设备故障、压力调整操作、事故记录等),且能根据用户权限方便进行记录添加、修改、查询操作。

上一班次的调度事件

上一班次的待办事项

当班次调度过程记录

签字、提交确认

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