摘 要 东营市中心城区管网压力监控系统工程将通过利用现代化科技手段和信息技术，采集供水系统各个监测点的数据，构建覆盖东营市中心城区从水源点→输水管网→净水厂→供水管网→市民用水终端的供水管网信息监测系统，建立完备的取水供水管网监控系统。

关键词 城区管网；监控系统；信号采集；RTU单元

中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）06-0021-01

1 管网信号采集的总体设计方案

1.1 信号采集设计总体方案

水厂监控系统的结构主要包括水源点泵房的水质监测、输水管线压力监测、净水厂内的水质预警监测、供水管网上的管线压力监控工程和原南郊水厂水质预警监测系统整合工程等部分内容。管网监测系统利用计算机信息技术、通信技术和自动控制技术对整个管网运行过程的管线压力数据、各泵站设备运行状况进行动态监测、实时预警和自动化控制，实现自动化信息管理，并将监测点信息在组态地理画面显示，直观表达管网运行状况和监控点状态。

1.2 管网压力监控系统的设计

实现水源点泵站上的水质监测，广饶县第二水厂加压泵站水质监测通过联通光纤网络将数据传送至南郊水厂；实现输水管线上的水质监测RTU，在广饶泵站到南郊水厂输管线上的增加远程终端单元通过GPRS网络将压力数据传送至南郊水厂中控室对管道压力数据进行实时监控；实现南郊水厂净水厂内的水质监测，实时采集现水质提升泵房内所有的水质仪表数据；实现供水管网上的水质监测RTU，净水车间到东城城区配水管网、净水车间到东城城区配水管网设10个监测点，各监测点增设压力、二氧化氯，低量程浊度水质仪表，通过RTU终端系统进行实时数据采集，将数据传送至南郊水厂。

2 管网压力监控系统采用的技术

2.1 数字化管理技术

现利用SCADA系统技术结合GPRS无线通讯网络技术设计的水质监测预警系统，在对管网的快速、准确监控、安全维护、管网合理设计、抢修施工等方面具有非常重要的意义。并设计了管线巡查、管网改造预警及管网事故处理等多项应用功能。工作人员只要在电脑前轻点鼠标，就可以了解各个监测点管网上的水压数据。本管网压力监控系统上位机组态软件选用美国Wonderware的INTOUCH，并结合关系型数据库SQL SERVER进行对各监测点压力数据的记录、分析，实现实时分析管网压力数据，并自动统计生成各类生产报表。

2.2 采用GPRS无线网络

本管网监控中心通过采用先进成熟的GPRS-DTU模块为远程数传模块，采用稳定的GPRS网络，不仅保证了数据传输的及时、准确，又降低了数据监控系统运行费用；通信链路由专业的运营商来维护，解决了用户维护通信线路等问题；节省了建设投资和运行维护成本。

2.3 采用数据采集设备

本管网监控系统各远程终端RTU的数据采集设备选用通用的PLC系统，避免了选用专用的数据采集仪所带来的系统扩展和维护上的不便。

3 远程终端RTU的设计和设备选型

3.1 RTU单元的基本框架

远程终端单元RTU设置在供水管网的监测点上，主要由电源、天线、GPRS模块、PLC的CPU及I/O模板及电池、机箱等构成。远程终端单元RTU与现场设备的开关量、模拟量信号连接，现场PLC进行数据采集、处理并通过GPRS网络与监测系统控制中心进行传送和接收数据，接收并执行上位机的指令。

3.2 远程终端RTU的设计

1）输水管线水质监测RTU的设计。各个输水管线上的水质监控点设置对管线压力数据的实时监控，主要用于对输水管线爆管的预防和发生爆管后爆管点的排查。广饶县第二水厂东营加压泵站至南郊水厂输水管线全长线路约60 km，输水管线上每10 km设置一个监测点，共设置五个监控点。水质监测RTU系统设备投资。

2）供水管网水质监测RTU的设计。配水管网上各监测点监测管线压力。管线压力的实时监测主要用于管线爆管的预测和有助于发生爆管后爆管点的排查，同时对管网远端水质参数进行实时监控，在每个监控点安装美国首都二氧化氯检测仪表和HACH1720E浊度仪对管网水质进行监测。供水管网水质监测点尽量做到更好的反应各点覆盖的水利水质工况，各点做到施工维修方便——电源供应方便、防盗、防破坏。东城城区配水管网监测点共设置十个监测点，每个监测点安装一套控制器/远程终端机等监控设备。

3）南郊水厂原水质监测系统。南郊水厂原水质监测系统具体包括：现厂区内原水、出水的水质监测和安宁西区、市府一幼两个直饮水站的水质监测。原水水质监测项目具体包括：常规5参数监测、叶绿素、蓝绿藻、生物鱼毒性监测、氨氮和COD。出水水质和直饮水站水质监测项目具体包括：浊度和余氯。对现有各仪表配置电流信号分配器，将各现有仪表输出信号一分为二，通过在各个站点增设一套水质监测GPRS RTU系统将数据实时采集并远传，整合到管网压力监控SCADA系统中。需在原水质监测仪表间、出水监测仪表间、两个直饮水站各增设一套GPRS无线远传设备。

4 屏幕投影显示系统

南郊水厂目前老中控室原动态模拟盘由于使用年限较长，电子元件老化，故障频发，维护工作难度加大，已不能准确显示水厂设备运行状态，此次改造将采用目前最先进视讯工具之一大屏幕投影显示系统进行替换。屏幕投影显示系统作为当今最现代的视讯工具之一，已经被广泛地应用于我国国民经济生产的各个领域。众多领域的控制中心，需要对各种突发情况作出快速反应，这就要求控制中心能够及时准确的捕获各类紧急事件信息，建立并获得多种形式的数据（如监控图像、系统数据等），并将这些来源各异的数据通过有效的调配和整合，形成一套功能强大、易于使用、有效的调度管理系统。

整个大屏幕显示系统可以分为投影显示、信号处理两个组成部分。网络图像处理器通过网络连接，传输并合成计算机信号和视频信号，以合适的图像大小/分辨率显示在大屏幕上。控制终端通过系统控制软件可以对多屏拼接控制器进行集中控制。由控制PC机和专用控制软件组成的控制终端将负责控制多屏拼接控制器选择需要显示的信号和图像按要求模式显示并可通过RS232线缆连接投影单元对其参数进行调整监测。

参考文献

[1]路玲玲，吴晓明，任杰.城市地下管网信息管理问题研究[J].地域研究与开发，2008（02）.

作者简介

田振宝（1983-），男，汉族，助理工程师，本科，从事电气工程及自动化技术工作。endprint