[摘要]：給水行業(yè)的自動化和信息化系統(tǒng)是客戶化程度很高的自動控制系統(tǒng)。以天津水源廠自動化系統(tǒng)升級改造工程為例，分析目前水廠自動化和信息化系統(tǒng)中存在的問題，提出水廠自動化、信息化系統(tǒng)技術(shù)性能指標(biāo)及其衡量標(biāo)準(zhǔn)，并對提高系統(tǒng)性能應(yīng)采取的技術(shù)措施進(jìn)行了探討。
　　[關(guān)鍵詞]：水廠自動化；開發(fā)；衡量標(biāo)準(zhǔn)；技術(shù)措施；
　　
　　0引言
　　近年來，計算機(jī)信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，給水廠自動化系統(tǒng)無論在結(jié)構(gòu)上還是在功能上，都提供了一個廣闊的發(fā)展舞臺。對企業(yè)生產(chǎn)運行和管理提出了新的要求，也對水廠自動化技術(shù)提出了更高的要求。與國際先進(jìn)水平相比，我國在給水行業(yè)自動化和信息化領(lǐng)域還存在相當(dāng)大的差距。面對技術(shù)上的差距，明確性能上的優(yōu)劣，水廠自動化工作必須適應(yīng)新的形勢需要。如今的水廠自動化系統(tǒng)應(yīng)該成為一個集計算機(jī)、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)為一體的綜合系統(tǒng)。以天津市水源廠自動化升級改造工程為例，本文就如何開發(fā)水廠自動化系統(tǒng)及自動化系統(tǒng)開發(fā)方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作一點探討。
　　1水廠自動化及信息化系統(tǒng)所存在的問題
　　（1）系統(tǒng)的可靠性問題依然突出
　　有不少系統(tǒng)可靠性達(dá)不到設(shè)計要求，經(jīng)常發(fā)生故障而未能發(fā)揮應(yīng)有的作用。
　　（2）數(shù)據(jù)利用率低
　　信息化系統(tǒng)采集的大量數(shù)據(jù)未得到充分利用，在多數(shù)情況下僅僅用于計算機(jī)屏幕顯示。很多系統(tǒng)既缺乏數(shù)據(jù)深度開發(fā)和處理的能力，不能用于管理和決策;同時也缺乏和其它系統(tǒng)共享使用的能力，造成信息資源浪費。
　　（3）應(yīng)用軟件編制質(zhì)量不高
　　大部分開發(fā)商在應(yīng)用軟件的開發(fā)程序方面尚不規(guī)范，缺乏有效的監(jiān)測技術(shù)和手段，造成交付驗收時只檢驗其功能而忽略性能指標(biāo)的驗收。把尚不完善的應(yīng)用軟件提供給自來水公司應(yīng)用，造成系統(tǒng)功能不完善，個別系統(tǒng)甚至故障頻發(fā)，信息化成為所在單位的包袱。
　　（4）信息孤島現(xiàn)象普遍
　　信息孤島是指已經(jīng)建成的各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)不能互相利用，缺乏集成和整合的能力，造成信息資源浪費;已經(jīng)利用的數(shù)據(jù)則僅用于顯示，缺乏深度處理用于管理和決策。
　　目前，水廠在系統(tǒng)建設(shè)后，還只有模糊的、定性的標(biāo)準(zhǔn)，難以判斷一個系統(tǒng)的真正優(yōu)劣。天津市水源廠擔(dān)負(fù)著非常重要的源水輸配任務(wù)，設(shè)備老化，自動化水平逐年低，嚴(yán)重影響本市供水質(zhì)量。進(jìn)行自動化升級改造刻不容緩。通過該工程的設(shè)計到施工，開發(fā)和制定出對水廠自動化和信息化系統(tǒng)一個明確的、量化的衡量標(biāo)準(zhǔn)就顯得尤為重要。
　　2水廠自動化與信息化系統(tǒng)開發(fā)流程
　　（1）用戶參與開發(fā)過程
　　由于計算機(jī)硬件的可擴(kuò)展性和軟件的靈活性，使監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、規(guī)模、功能、性能等不可能統(tǒng)一，用戶的要求差異性大。水廠規(guī)模、重要性、設(shè)備狀況不同，對監(jiān)控系統(tǒng)的要求就不同。參與開發(fā)能使用戶最快地掌握系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)，有利于用戶對系統(tǒng)的升級、改進(jìn)、完善及維護(hù)，更好地使用系統(tǒng)各項功能。
　　監(jiān)控系統(tǒng)從設(shè)計到投運一般要經(jīng)過設(shè)計招標(biāo)、合同談判、成立聯(lián)合設(shè)計開發(fā)組、用戶數(shù)據(jù)文件收集、開發(fā)商設(shè)備采購、系統(tǒng)集成與軟件開發(fā)、出廠驗收、現(xiàn)場安裝調(diào)試、工廠試驗及投運等。
　　（2）用戶數(shù)據(jù)文件的準(zhǔn)備
　　監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)的最大工作量在于系統(tǒng)的客戶化，用戶應(yīng)在同廠家開發(fā)之前組織包括運行人員、計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員、自動化技術(shù)人員在內(nèi)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集和準(zhǔn)備工作。
　　由運行人員準(zhǔn)備的資料有：工作站監(jiān)控畫面、運行報表、歷史記錄點定義、事件記錄報表、操作鍵盤定義、語音報警語句、電話及ON-CALL傳呼定義、統(tǒng)計計算格式等等。
　　由計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員準(zhǔn)備的資料有：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、MIS系統(tǒng)操作系統(tǒng)平臺、MIS系統(tǒng)和自動化接口軟件、網(wǎng)橋、防火墻等。
　　由自動化技術(shù)人員準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)資料有：數(shù)據(jù)庫定義表、各項操作流程及防誤閉鎖條件、各LCU的I/O定義表、LCU順控及自動倒換流程、AGC、AVC控制參數(shù)和邊界條件、對外通信數(shù)據(jù)清單等。
　　（3）雙方聯(lián)合設(shè)計開發(fā)主要內(nèi)容
　　包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)準(zhǔn)備情況；設(shè)備采購、設(shè)備變更和系統(tǒng)集成方案；技術(shù)澄清及開發(fā)組織方式和開發(fā)進(jìn)度時間表。
　　（4）系統(tǒng)的集成與軟件開發(fā)
　　硬件系統(tǒng)的集成，一方面是檢驗合同文件所規(guī)定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備的可行性，另一方面也是為軟件開發(fā)搭建平臺，完成監(jiān)控畫面、運行報表、實時數(shù)據(jù)庫原文件、歷史數(shù)據(jù)庫原文件、各LCU控制流程及對外通信數(shù)據(jù)模塊原文件的編輯等等。
　　（5）監(jiān)控系統(tǒng)與就地自動控制回路和裝置的功能協(xié)調(diào)
　　泵組或公共輔助設(shè)備，一般設(shè)有就地自動控制裝置。處理現(xiàn)地自動化與監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)系時，應(yīng)遵循現(xiàn)地自動化為主的原則，監(jiān)控系統(tǒng)則通過開關(guān)量、模擬量的采集承擔(dān)監(jiān)視、后備控制的任務(wù)，一旦發(fā)生異常，則發(fā)出信號，并通過獨立的信號采集進(jìn)行緊急控制。
　　（6）信號模擬屏
　　信號模擬屏是水廠實現(xiàn)集中監(jiān)視和控制的重要人機(jī)交流界面，由于顯示直觀、清晰可靠，畫面和各儀表、元件位置固定，對運行值班十分方便，尤其是事故情況下，運行人員對全廠的狀況一目了然，其作用是計算機(jī)屏幕不可替代的。
　　（7）工業(yè)電視、消防報警、保安及MIS的接入
　　工業(yè)電視，由于圖像信號數(shù)據(jù)量大，占用網(wǎng)絡(luò)資源多，不建議通過監(jiān)控網(wǎng)傳送，而應(yīng)自成網(wǎng)絡(luò)，在控制室設(shè)置工業(yè)電視專用CRT。
　　消防報警對運行監(jiān)視十分重要，其數(shù)據(jù)量不大，因此接入監(jiān)控系統(tǒng)比較合理。
　　為實現(xiàn)生產(chǎn)送水與水廠管理相結(jié)合，MIS應(yīng)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。為安全起見，兩網(wǎng)之間除采取防火墻等隔離措施外，還應(yīng)采用單向數(shù)據(jù)流，控制室設(shè)置專用MIS終端。
　　3水廠自動化和信息化系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
　　水廠自動化和信息化系統(tǒng)應(yīng)該具有高可靠性、先進(jìn)性、開放性、實用性、經(jīng)濟(jì)性以及具有規(guī)范化和網(wǎng)絡(luò)化的特點，能保證生產(chǎn)和管理在各種情況下均可正常進(jìn)行。
　　衡量一個給水廠在自動化與信息化方面的水平，以天津市水源廠自動化升級改造工程為例，提出9類24項具體的、可考核的檢查內(nèi)容作衡量標(biāo)準(zhǔn)。
　　（1）集散型控制系統(tǒng)
　　PLC站監(jiān)控范圍:要求覆蓋全部生產(chǎn)過程，實現(xiàn)自動監(jiān)控。

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