横沙岛集约化供水工程自控系统设计

第32卷第4期2016年12月上海水务ShanghaiWaterV0l_32No．4December，2016横沙岛集约化供水工程自控系统设计田径罗秀卿徐海林(上海市水利工程设计研究院有限公司上海200061)摘要：针对横沙岛集约化供水工程信息整合及远程监控的需求，将虚拟专用~J(VPN)技术、工业以太网技术、总线技术及GPRS技术有机结合．完成具有三级监控网络架构的自控系统设计。实现了给水泵站及管网监测点的远程监测及自动控制，最后总结工程中常用通讯技术特点，以期为类似工程设计提供参考。关键词：虚拟专用网；工业以太网；总线；GPRS；三级监控网络；集约化供水TheDesignofAutomaticControlSysteminIntensiveWaterSupplyProjectofHengshaIslandTianJingLuoXiuqingXuHailin(ShanghaiWaterEngineeringDesignandResearchInstituteCo．，LtdShanghai200061)Abstract：InordertomeettherequirementsforinformationintegrationandremotemonitoringandcontrolinintensivewatersupplyprojectofHengshaisland，theautomaticcontrolsystemwiththree—layernetworkarchitectureisdesigned，byusingvirtualprivatenetwork(VPN)，industrialethernet，fieldbusandgeneralpacketradioservice(GPRS)．Thefunctionsofremotemonitoring，communicationandautomaticcontrolareachieved．ThecharactersofcommunicationtechnologyinprojectaresummarizedSOastoprovidereferenceforthedesignofwatersupplyproject．Keywords：virtualprivatenetwork(VPN)；industrialEthernet；fieldbus；generalpacketradioservice(GPRS)；three-layernetworkarchitecture；IntensiveWaterSupply1引言近年来，随着居民生活水平不断提高，乡镇分散供水无法有效保障饮用水安全【”。郊区供水企业运行成本高且安全隐患多[21，集约化供水得到越来越多的推广集约化供水工程涉及的泵站、管网监测点往往分布范围较广，有些监测点地理位置较偏远．通讯不便，给集约化供水工程的集中生产运行监控管理造成了一定的难度。随着GPRS技术[31、现场总线技术、虚拟专用网fVPN)t~及工业以太网[61等通讯技术广泛应用于给水工程，为集约化供水工程技术难题的解决提供了有力支撑。作者简介：田径，男，工程师，主要从事水务工程自动化设计与研究。GPRS技术即通用无线分组业务，提供端到端的、广域的无线IP连接，采用IPOverPPP实现数据终端高速、远程接入。现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、多节点数字通信系统，与挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控设备连接成网络。工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，与商用以太网兼容，依据应用层协议有所区别。虚拟专用网技术是在公用网络上建立专用网络技术．架构在网络服务商提供的网络平台之上。2横沙岛集约化供水工程概况横沙岛集约化供水工程将长兴岛供水管路延伸至横沙岛，关闭横沙岛原有深井水厂，将三座水厂改一36—第32卷第4期田径罗秀卿徐海林横沙岛集约化供水工程自控系统设计·37·造成深压泵站，改造现有供水管网并重新敷设管网，实现横沙岛集约化供水。横沙岛集约化供水管网布置图如图l所示，工程包括宝山泵站、三东泵站、永胜泵站及15．8km管网，具有供水管线长、泵站分布分散等特点，给供水工程的集中生产运行监控管理造成一定难度。横沙岛集约化供水工程自动控制系统采用通讯技术手段构建三级网络架构：现场控制级、生产监控级及管理决策级，实现泵站信息化管理等各项功能，提高了横沙岛集约化供水工程系统的管理质量和效率。图1横沙岛集约化供水冒网布置圈3自控系统的设计与优化3．1自控系统整体架构横沙岛集约化供水工程自控系统由现场控制级、生产监控级及管理决策级三级网络架构组成。整体架构如图2所示。现场控制级由宝山站、三东站、永胜站自控系统及管网监测点监测系统组成，主要完成对现场设备的数据采集和