CN208094716U - 基于混合网络的供水调度监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于混合网络的供水调度监控系统，属于供水调度领域，主要由供水调度监控中心、净水厂数据采集与监控子系统、加压泵站数据采集与监控子系统、管网数据采集点组成；供水调度监控中心包括：视频服务器、IO采集与SCADA服务器、SCADA历史数据服务器、网络打印机、视频解码器、防火墙均与核心交换机连接，调度室大屏幕显示系统，依次连接调度中心工作站、核心交换机、防火墙；通过防火墙创建VPN通道，通过VPN通道将净水厂数据采集与监控子系统、加压泵站数据采集与监控子系统采集的供水数据与监控数据传输到供水调度监控中心；通过GPRS将管网数据采集点的数据传输到供水调度监控中心。本实用新型实现系统中各供水单位的供水信息实时共享。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种供水调度监控系统，属于供水调度领域。
背景技术
目前，供水企业形成了一种切实可行的生产流程和管理方法，各供水单位的自动化水平和管理水平有了很大进步，但是从长远来看，各供水单位的各个部门各个环节还各自为营，整个供水系统的水资源没有得到有效的整合和合理的调配，各类供水信息没有得到充分的利用和共享，从而造成供水调度管理不畅，应用能力低下、生产部门和管理部门不能协调工作，供水状态不能够实时掌握，管网跑漏现象比较严重，并且城市早期铺设的供水管道年代久远，大部分有腐蚀现象，因此，管道对压力、流速等方面有一定要求，现阶段的人工调度，如果调度不当，超负荷运行时，很有可能发生漏水现象，这与当先信息化、网络化的社会形成了强烈的反差，因此，将高度信息化、网络化的监控管理系统应用到供水行业是城市发展的大势所趋。
供水调度监控中心建设的目标是将所有的取水泵站、自来水厂、加压泵站、高层供水泵房、供水管网等重要供水单元纳入全方位的监控和管理中心。整合现有的自来水供水系统、实现整个城市供水工艺流程透明化、生产数据公开化和重要环节可视化，供水生产调度监控系统平台能够将分散系统统一整合，使系统间不再孤立运行，实现系统中各供水单位的供水信息实时共享。为供水工作的科学调研和安全生产提供可靠保障。科学生产与调度，提高调度应急能力与调度事件处置能力，降低公司生产调度成本。最终实现“安全供水、科学管理、优质服务”的供水目标。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种安全性强，适用性高、实时性好并且可远程管控的基于混合网络的供水数据采集以及视频监控系统。
为实现上述技术方案，本实用新型的步骤如下。
主要由供水调度监控中心、净水厂数据采集与监控子系统、加压泵站数据采集与监控子系统、管网数据采集点组成；其中，所述供水调度监控中心包括：视频服务器、IO采集与SCADA服务器、SCADA历史数据服务器、网络打印机、视频解码器、防火墙1均与核心交换机连接，防火墙1依次连接核心交换机、调度中心工作站，调度室大屏幕显示系统。
供水调度监控中心通过防火墙1创建的VPN通道分别与净水厂数据采集与监控子系统、加压泵站数据采集与监控子系统相连。通过VPN通道接收净水厂数据采集与监控子系统、加压泵站数据采集与监控子系统的供水数据及视频监控数据。
进一步，接收的供水数据传送到IO采集与SCADA服务器进行运算处理，并将数据存入到SCADA历史数据服务器，接收的监控视频数据传送到视频服务器进行处理，将供水数据与视频监控数据实时显示在调度室大屏幕显示系统。
所述净水厂数据采集与监控子系统包括防火墙2、PLC数据采集器1、视频监控器1；PLC数据采集器1、视频监控器1均与防火墙2相连，其中，PLC数据采集器1连接有压力传感器、流量传感器、浊度传感器、水位传感器、余氯传感器、PH值传感器、水泵频率传感器；视频监控器1连接有视频采集设备，用于采集净水厂视频监控数据；净水厂数据采集与监控子系统通过防火墙2创建的VPN通道与供水调度监控中心相连，通过VPN通道将净水厂数据采集与监控子系统采集的供水数据与视频监控数据传输到供水调度监控中心。
所述加压泵站数据采集与监控子系统包括防火墙3、PLC数据采集器2、视频监控器2；PLC数据采集器2、视频监控器2均与防火墙3相连，其中，PLC数据采集器2连接有压力传感器、流量传感器、浊度传感器、水位传感器、余氯传感器、PH值传感器、水泵频率传感器；视频监控器2连接有视频采集设备，用于采集加压泵站视频监控数据；加压泵站数据采集与监控子系统通过防火墙3创建的VPN通道与供水调度监控中心相连，通过VPN通道将加压泵站数据采集与监控子系统采集的供水数据与视频监控数据传输到供水调度监控中心。
所述管网数据采集点包括远程终端单元（RTU）、PLC数据采集器3；其中，RTU与PLC数据采集器3相连，PLC数据采集器3连接有压力传感器、流量传感器，用于采集管网信息；管网数据采集点通过RTU利用GPRS网络与供水调度监控中心相连，将采集管网数据通过GPRS无线网络传输到供水调度监控中心。
供水调度监控中心将通过不同方式传输的净水厂供水数据、加压泵站供水数据、管网数据采集点供水数据传送到IO采集与SCADA服务器，并将数据存入历史数据服务器，进行数据分类之后，将数据在调度中心的调度室大屏幕显示系统上实时显示，进行远程监测与控制，同时净水厂监控视频、加压泵站监控视频通过VPN通道实时传送到供水调度监控中心，通过视频服务器进行处理后，进行远程监控，提高调度应急能力与调度事件处置能力。
本系统的目的在于整合现有的自来水供水系统，将所有的取水泵站、自来水厂、加压泵站、高层供水泵房、供水管网等重要供水单元纳入全方位的监控和管理中心，实现系统中各供水单位的供水信息实时共享。为供水工作的科学调研和安全生产提供可靠保障。科学生产与调度，提高调度应急能力与调度事件处置能力，降低公司生产调度成本。
由于供水单元的多样性，本系统使用不同传输方式将采集数据实时传送到供水调度监控中心。供水数据要实时传送到供水调度监控中心，以便工作人员可以进行指挥调度，提高调度应急能力与调度事件处置能力。故需要使用实时性较强的传输方式，包括铺设专线、GPRS无线传输、VPN虚拟网络传输，由于净水厂与加压泵站离供水调度监控中心较远，铺设专线费用昂贵，并且需要将视频监控数据实时传送到供水调度监控中心，所需传送数据量大，GPRS无线网络传输数据会产生延迟，而目前净水厂与加压泵站已铺设光纤网络，可以利用在光纤网络上虚拟出供水专用网络用来传输供水数据与视频监控数据，一方面节约建设成本，另一方面可以满足传输要求，实时将供水数据及视频监控数据传输到供水调度监控中心，通过防火墙建立VPN网络保证了数据传输的安全性。管网数据采集点采集数据量较小，且管网数据采集点数目繁多，不易使用有线方式传输到供水调度监控中心，无线传输方式主要有两种，无线电台方式和GPRS无线传输，无线电台的方式受外界干扰比较大，不能实时、准确的将供水数据传输到供水调度监控中心，管网数据采集点的数据量较小，GPRS无线传输可以实时、准确的将管网数据采集点的数据传输到供水调度监控中心。利用RTU将管网数据采集点采集的供水数据通过GPRS无线网络传输到供水调度监控中心。
有益效果：
安全性高：通过防火墙建立VPN网络，一方面，保证了大规模数据传输的实时性，避免了传输延迟及数据丢失，另一方面保证了数据传输的安全性，由于供水是关系到人民安全的重要环节，需要保证各个水生产环节的安全性。
适用性强：本系统整合各个供水单元，涵盖了不同传输数据方式，适用性强，可以适用于多种不同环境下的供水调度监控系统的构建。
建设成本低：利用VPN虚拟专用网络，相比铺设专线网络，不必花费额外建设费用，节约建设与运行成本。
附图说明
图1是系统总体框图。
图2是净水厂数据采集与监控子系统结构图。
图3是加压泵站数据采集与监控子系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本系统实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，基于混合网络的供水调度监控系统，主要由供水调度监控中心（1）、净水厂数据采集与监控子系统（2）、加压泵站数据采集与监控子系统（3）、管网数据采集点（4）组成；其中，所述供水调度监控中心包括：视频服务器（1-1）、IO采集与SCADA服务器（1-2）、SCADA历史数据服务器（1-3）、网络打印机（1-4）、视频解码器（1-5）、防火墙1（1-6）均与核心交换机（1-7）连接，防火墙1（1-6）依次连接核心交换机（1-7）、调度中心工作站（1-8），调度室大屏幕显示系统（1-9）。
供水调度监控中心（1）通过防火墙1（1-6）创建的VPN通道分别与净水厂数据采集与监控子系统（2）、加压泵站数据采集与监控子系统（3）相连，通过VPN通道接收净水厂数据采集与监控子系统（2）、加压泵站数据采集与监控子系统（3）的供水数据及视频监控数据。
进一步，接收的供水数据传送到IO采集与SCADA服务器（1-2）进行运算处理，并将数据存入到SCADA历史数据服务器（1-3），接收的监控视频数据传送到视频服务器（1-1）进行处理，最终将供水数据与视频监控数据实时显示在调度室大屏幕显示系统（1-9）上。
如图2所示，净水厂数据采集与监控子系统包括防火墙2、PLC数据采集器1、视频监控器1；PLC数据采集器1、视频监控器1均与防火墙2相连，其中，PLC数据采集器1连接有压力传感器、流量传感器、浊度传感器、水位传感器、余氯传感器、PH值传感器、水泵频率传感器；视频监控器1连接有视频采集设备；净水厂数据采集与监控子系统通过防火墙2创建的VPN通道与供水调度监控中心相连，通过VPN通道将净水厂数据采集与监控子系统采集的供水数据与视频监控数据传输到供水调度监控中心（1）。
如图3所示，加压泵站数据采集与监控子系统包括防火墙3、PLC数据采集器2、视频监控器2；PLC数据采集器2、视频监控器2均与防火墙3相连，其中，PLC数据采集器2连接有压力传感器、流量传感器、浊度传感器、水位传感器、余氯传感器、PH值传感器、水泵频率传感器；视频监控器2连接有视频采集设备；加压泵站数据采集与监控子系统通过防火墙3创建的VPN通道与供水调度监控中心相连，通过VPN通道将加压泵站数据采集与监控子系统采集的供水数据与视频监控数据传输到供水调度监控中心（1）。
如图1所示，管网数据采集点（4）包括远程终端单元（RTU）（4-1）、PLC数据采集器3（4-2）；其中，RTU（4-1）与PLC数据采集器3（4-2）相连，PLC数据采集器3（4-2）连接有压力传感器、流量传感器，用来采集管网信息；管网数据采集点（4）通过RTU（4-1）利用GPRS网络与供水调度监控中心（1）相连，将采集管网数据通过GPRS无线网络传输到供水调度监控中心（1）。
供水调度监控中心将通过不同方式传输的净水厂供水数据、加压泵站供水数据、管网数据采集点供水数据传送到IO采集与SCADA服务器，并将数据存入历史数据服务器，进行数据分类之后，将数据在调度中心的调度室大屏幕显示系统上实时显示，进行远程监测与控制，同时净水厂监控视频、加压泵站监控视频通过VPN通道实时传送到供水调度监控中心，通过视频服务器进行处理后，进行远程监控，提高调度应急能力与调度事件处置能力。
Claims (4)
1.基于混合网络的供水调度监控系统，其特征在于，主要由供水调度监控中心（1）、净水厂数据采集与监控子系统（2）、加压泵站数据采集与监控子系统（3）、管网数据采集点（4）组成；其中，所述供水调度监控中心包括：视频服务器（1-1）、IO采集与SCADA服务器（1-2）、SCADA历史数据服务器（1-3）、网络打印机（1-4）、视频解码器（1-5）、防火墙1（1-6）均与核心交换机（1-7）连接，防火墙1（1-6）依次连接核心交换机（1-7）、调度中心工作站（1-8），调度室大屏幕显示系统（1-9）；供水调度监控中心（1）通过防火墙1（1-6）创建的VPN通道分别与净水厂数据采集与监控子系统（2）、加压泵站数据采集与监控子系统（3）相连。
2.根据权利要求1所述的基于混合网络的供水调度监控系统，其特征在于所述净水厂数据采集与监控子系统（2）包括防火墙2（2-1）、PLC数据采集器1（2-2）、视频监控器1（2-3）；PLC数据采集器1（2-2）、视频监控器1（2-3）均与防火墙2（2-1）相连，其中，PLC数据采集器1（2-2）连接有压力传感器、流量传感器、浊度传感器、水位传感器、余氯传感器、PH值传感器、水泵频率传感器；视频监控器1（2-3）连接有视频采集设备；净水厂数据采集与监控子系统（2）通过防火墙2（2-1）创建的VPN通道与供水调度监控中心（1）相连。
3.根据权利要求1所述的基于混合网络的供水调度监控系统，其特征在于所述加压泵站数据采集与监控子系统（3）包括防火墙3（3-1）、PLC数据采集器2（3-2）、视频监控器2（3-3）；PLC数据采集器2（3-2）、视频监控器2（3-3）均与防火墙3（3-1）相连，其中，PLC数据采集器2（3-2）连接有压力传感器、流量传感器、浊度传感器、水位传感器、余氯传感器、PH值传感器、水泵频率传感器；视频监控器2（3-3）连接有视频采集设备；加压泵站数据采集与监控子系统（3）通过防火墙3（3-1）创建的VPN通道与供水调度监控中心（1）相连。
4.根据权利要求1所述的基于混合网络的供水调度监控系统，其特征在于管网数据采集点（4）包括远程终端单元RTU（4-1）、PLC数据采集器3（4-2）；其中，RTU（4-1）与PLC数据采集器3（4-2）相连，PLC数据采集器3（4-2）连接有压力传感器、流量传感器；管网数据采集点（4）通过RTU（4-1）利用GPRS网络与供水调度监控中心（1）相连。
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Cited By (2)
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| CN109587440A (zh) * | 2018-05-09 | 2019-04-05 | 哈尔滨理工大学 | 基于混合网络的供水调度监控系统 |
| CN111565136A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-08-21 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 远动通道总召唤传送时长及速率的统计应用系统及方法 |
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2018
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