二次供水远程监控系统
基于PLC_的楼宇二次供水智能控制系统设计

·18·文章编号:2095-6835(2023)22-0018-04基于PLC 的楼宇二次供水智能控制系统设计*曹哲贤,王宇杰,刘涛,付焕森,张熠飞(泰州学院机电工程学院,江苏泰州225300)摘要:高层楼宇的二次供水在居民日常工作和生活中具有重要的作用。
为提高二次供水的稳定性,设计了一种智能控制系统,该系统基于西门子S7-1200系列PLC (Programmable Logic Controller ,可编程逻辑控制器)、MCGS (Monitor and Control Generated System ,监视与控制通用系统)触摸屏、变频器及通信模块等设备,完成了硬件设计和软件编程。
系统还可以让用户参与控制系统的监测,实时监控二次供水的压力、水质及杂物等,保证用户的供水质量。
最后,通过仿真实验,该系统模拟运行体现出可靠的稳定性和开放性。
关键词:高层楼宇;二次供水;PLC ;实时监控中图分类号:TU991文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2023.22.005高层楼宇在城市化进程中发挥重要作用,二次供水与居民的工作和生活息息相关。
目前,二次供水基本采用自动控制,该系统往往也受控于物业,居民很难参与二次供水的监控中,导致近年来常有供水质量不佳的情况发生,如高峰期的水压不够,控制系统的老化、无人定期检修,水箱中出现杂物等。
对于二次供水,供水压力、水质、有无杂物是供水质量的关键因素。
基于此,众多学者和工程师进行了研究,如高锐等[1]利用PLC 和SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition ,数据采集与监视控制)系统对二次供水系统的各项参数进行实时监测,实现了对二次供水系统的智能控制;欧惠玲[2]采用西门子PLC 和GYMS (集成管理控制平台)、安防、门禁管理、水质在线监控等设备,推广二次供水标准泵房地的封闭式和智能化管理;张万青等[3]对二次供水的节能损耗进行了重点研究,设计了定时休眠功能;陈经艳[4]使用三菱FX3U 系列PLC 自带的PID (Proportion Integration Differentiation ,比例、积分、微分)控制,提供了供水系统的变频恒压控制,获得了较好的控制精度;路桂明等[5]利用PLC 和变频器组成闭环控制,实现了供水系统能够自动调节水泵的工作状态。
城市二次供水设施实时监控的必要性

次 仪表 数据 ,一 条 经 过数 据信 号 转换 器 R 一 8 S 4 5信
号端 口送 入 电台,通过 天线 向 中控室发 送无 线信 号 ; 另 一条 经过 数 据信 号 转换 器 R 一 3 S 2 2信号 端 口送 往 泵站 微机 , 保存 现场 原始 数据形 成无 线通 讯 系统 , 每
待 状 态 ,一 旦来 电 ,C和 P C将 自动 设 入 电源 , P L 恢
台微机 中添 加 内置 MO 0 和一 部 市话 线 , 成 有 D M 形
动、 手动工
供 电功 能 : 各泵 站设 置 P C P + 流 电源 质量 检 测 L+C交 系 统 、 流 电源或 U S 以备泵 站 内所用 交 流 电源断 直 P, 电或 电源 质量 超标 时 自动切换 供 电 ( 自控 系 统 ) 给 。
远 程监 控 系统具 有 以下功 能 。() 据设定 水压 1 根
自动调 节变 频器频 率 ,使泵 出 口压力 满足 所有 用 户
要求 。() 2根据 水压及 变频 器运 行频 率 c动计算 和投 a 入机 组 , 现各 大 机组 软 启动 。( 对 各 机组 电动 阀 实 3 )
N 、E V R .。工作站 使用 Wid w 9 T S R F 40 n o s 8操作 系统 ,
线通 讯 系统 , 次仪 表 、 像头 等将 二次 供水 泵 站 出 一 摄 口压力 、 流量 、 池 水位 、 水 开关 车 及泵 站 内相关 信 息 等传 到 中控室 , 以便 及 时报警 。 中控室 监控各 无 人值 守 泵站 的工作 情况 , 并及 时发 现 问题 , 作控 制 处理 操
二次供水无负压供水设备验收标准

水池、水箱要求生活饮用水池(箱)必须单独设置,不得与其他用水的水池(箱)合并设置,并应有良好的保温措施。
建筑物内水池(箱)侧壁与墙面间距不宜小于,安装有管道的侧面,净距不宜小于;水池(箱)与室内建筑凸出部分间距不宜小于;水池(箱)顶部与楼板间距不宜小于;水池(箱)底部应架空,距地面不宜小于,并应具有排水条件。
人孔高出水池(箱)外顶不应小于。
圆型人孔直径不应小于,方型人孔每边长不应小于。
水池应具有良好的保温措施;钢筋混凝土水池水箱,必须内衬不锈钢、瓷砖等食品级材料及其预制水箱或内涂食品级涂料。
水池(箱)的进水管与出水管,在水箱内部的,管壁和断面应做好防腐蚀处理。
室外蓄水池(水箱)周围不得有渗水坑、化粪池、垃圾堆和有毒有害物品等污染源和污水管道,出口应高出地面并设防护设施。
水箱应有相应的透气管和罩,人孔的位置和大小要满足水箱内部清洗消毒工作的需要,有盖(门),并上锁。
水池、水箱应设有爬梯,便于卫生清洗、消毒和检查;水箱泄水管应设在水箱的底部,泄水管与溢水管均不得与下水道直接连通,溢水管末端必须安装防虫网罩;水箱内爬梯、支撑件等,应使用不锈钢材料。
给水管道、阀门要求建筑给水管道应选用有内衬或耐腐蚀的管道,主要是聚乙烯管(PE)或衬(涂)塑钢管。
在水箱、水池内部的进、出水管应选用内外防护钢管和不锈钢管等,外部及端口防护作不低于内防护标准处理;应选用与各种管道管材相应的专用配件,并作不低于相应管材标准的内外防护处理。
现场制作的钢配件应作内外防护处理;阀门材质原则上应与管道材质一致,并作不低于相应管材标准的内外防护处理。
阀门应选用不锈钢球阀、铸铜闸阀、软密封橡胶闸阀等。
透气阀、浮球阀、止回阀、减压阀、紧急关闭阀应选用铜、不锈钢材质阀门。
给水管道、阀门不得含有国家明令禁止使用的材料;管道布置清晰,横平、竖直,无强行连接;管道支、托、吊架安装牢固、规范;应有防冻包扎。
水泵及其附属设施要求水泵机组应设置备用泵,备用泵供水能力不应小于最大一台运行水泵的供水能力。
B3-1 二次供水远程监控系统技术方案.

二次供水设备远程监控系统技术方案书上海创韬自控科技有限公司二零一五年七月二十八日目录1设计依据 (2)1.1建设远程监控的发展要求 (2)1.2设计原则 (3)1.3系统概述 (5)2系统组成原理 (6)2.1中控室 (7)2.1.1硬件 (7)2.1.2 软件 (8)2.2二次供水设备终端定义 (9)3供水设备远控软件的功能定义 (11)3.1数据流程规划 (11)3.2通信服务程序的定义 (11)3.3对供水设备的兼容性 (12)3.4对泵站或测压点数据操作的实时性及简易性 (13)3.5对供水设备或测压点监测信息的完整性 (14)3.6设备的历史数据报表及曲线分析 (16)3.7疑点分析 (18)3.8设备的远程控制及报警机制 (18)3.9分级管理 (20)3.10设备的安保管理 (21)3.11设备云图 (22)3.12运营情况分析 (23)3.13移动终端数据浏览 (23)4系统软硬件技术细节描述 (24)5项目实施质量的保证——行动偏差表 (27)附录A 部分成功案例 (29)附录B 数据变量采集表在兼顾数据完整的情况下,又预留50个变量作为后期使用 (32)1设计依据1.1建设远程监控的发展要求饮水安全是现代化城市可持续发展的重要基础条件,供水企业提供优质、安全的饮用水是建设健康、和谐社会并促进经济发展的基础。
池州全市现有已经正式运营自来水二次供水泵站约有十多座,由于各二次供水泵站地理分布遥远,泵站的运行情况、水质数据等信息受到地域限制及通信服务普及程度不同的影响,无法实时反馈到自来水公司,大多依靠定期向行业主管部门提交人工填写的纸质报表或电子报表的方式进行管理,这些方式效率低、准确性差,反映缓慢。
尤其是现场出现了运行故障等问题,行业主管部门不能及时发现,存在着严重的信息滞后、事故处理周期长等问题。
为此,迫切需要建立一个集自动化、信息化、智能化为一体的二次远程在线监控系统。
建立“池州城市二次供水远程监控系统”信息管理平台,实时在线监测全区各二次供水泵站的电机运行、阀门状态、流量等指标,将数据汇总到池州市自来水厂,进行实时监控,及时、准确地掌握泵站运行信息,以便及时发现问题,并讯速做出反应,另一方面,还可以通过对历史数据的分析,对自来水生产工艺提出改进、调节建议。
《城市二次供水远程监控系统设计》范文

《城市二次供水远程监控系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市供水系统的重要性日益凸显。
二次供水作为城市供水系统的重要组成部分,其运行状态直接关系到居民的生活质量。
然而,传统的二次供水管理模式存在诸多问题,如信息反馈不及时、管理效率低下等。
因此,设计一套城市二次供水远程监控系统显得尤为重要。
该系统能够实时监测供水状态,提高管理效率,保障供水安全,为城市供水管理提供有力支持。
二、系统设计目标城市二次供水远程监控系统的设计目标主要包括以下几个方面:1. 实现二次供水的实时监测,包括水质、水位、压力等参数的监测。
2. 提高管理效率,实现远程控制,降低人工成本。
3. 保障供水安全,及时发现并处理供水异常情况。
4. 提供数据支持,为供水系统的优化提供依据。
三、系统设计原则1. 可靠性:系统应具有较高的可靠性,确保在各种环境下都能稳定运行。
2. 实时性:系统应具备实时监测功能,确保数据信息的及时性。
3. 扩展性:系统应具有良好的扩展性,以适应未来城市供水的发展需求。
4. 易用性:系统应操作简便,界面友好,便于管理人员使用。
四、系统架构设计城市二次供水远程监控系统主要由以下几个部分组成:数据采集层、数据传输层、数据处理层和应用层。
1. 数据采集层:通过安装在水厂的传感器,实时采集二次供水的各项参数,如水质、水位、压力等。
2. 数据传输层:将采集到的数据通过无线通信网络传输至数据中心。
3. 数据处理层:对传输过来的数据进行处理,包括数据存储、数据分析等。
4. 应用层:通过人机交互界面,展示实时数据,实现远程控制和管理。
五、系统功能设计1. 实时监测:通过传感器实时监测二次供水的各项参数,如水质、水位、压力等。
2. 远程控制:通过应用层的人机交互界面,实现远程控制,包括启停泵站、调节水位等。
3. 报警功能:当监测到供水异常时,系统应自动报警,并通过手机短信、邮件等方式通知管理人员。
4. 数据统计与分析:对历史数据进行统计与分析,为供水系统的优化提供依据。
智慧城市二次供水系统

智慧城市二次供水系统在现代化的城市生活中,水是生命之源,而二次供水系统则是保障城市居民稳定、安全用水的重要环节。
随着智慧城市理念的不断推进,二次供水系统也迎来了新的发展机遇和挑战。
二次供水,简单来说,就是当市政供水压力不足时,通过储存、加压等设施,将水再次供应给用户的方式。
在城市高楼林立的今天,二次供水系统的重要性不言而喻。
没有它,高层居民可能会面临无水可用的尴尬局面。
那么,在智慧城市的大背景下,二次供水系统有哪些新的特点和变化呢?首先,智能化监测成为了关键。
通过在水箱、水泵、管道等关键部位安装传感器,可以实时获取水压、水质、流量等数据。
这些数据被传输到监控中心,工作人员能够随时掌握系统的运行状况。
一旦出现异常,比如水压突然下降、水质超标,系统会自动发出警报,方便及时进行维修和处理。
其次,远程控制技术的应用让管理更加便捷高效。
以往,工作人员需要到现场操作设备,费时费力。
现在,通过互联网和移动终端,管理人员可以在任何地方对二次供水设备进行远程启动、停止、调节参数等操作。
这不仅提高了工作效率,还降低了人力成本。
再者,水质保障得到了进一步加强。
在智慧城市二次供水系统中,采用了更加先进的水质净化和消毒设备,能够实时监测水质指标,确保居民用上干净、安全的水。
同时,通过大数据分析,可以预测水质变化趋势,提前采取措施进行防范。
除了以上这些,节能也是智慧城市二次供水系统的一个重要考量因素。
采用高效节能的水泵和变频调速技术,能够根据实际用水量自动调整水泵的运行频率,大大降低了能耗。
而且,系统还可以对能耗数据进行分析,为进一步优化节能方案提供依据。
然而,要实现智慧城市二次供水系统的良好运行,也面临着一些问题和挑战。
一方面,系统的建设和改造需要大量的资金投入。
包括设备更新、技术研发、人员培训等方面,都需要有足够的资金支持。
这对于一些经济欠发达地区或者老旧小区来说,可能存在一定的困难。
另一方面,数据安全和隐私保护也是不容忽视的问题。
二次供水监控数据分析

二次供水监控数据分析摘要:二次供水监控系统促进了二次供水的科学管理,本文介绍了二次供水监控系统的功能现状,通过分析实时监控泵房与景观式供水设备的运行数据,可以有助于预防和发现设备隐患,减少和杜绝设备故障,及时发现并消除险情,提高运行管理工作效率,降低运行管理成本,体现监控系统对二次供水运营管理的重要性。
关键词:二次供水; 监控系统; 数据分析;前言天津市自来水集团为了提高二次供水管理水平,满足居民对安全连续供水的需求建立了二次供水远程监控系统。
该系统主要负责自来水公司对二次供水各子站监测点的数据采集和监控,它是整个天津市二次供水运营维护的指挥中心,对城市安全供水起到重要的作用。
该系统由监控中心和各个监测子站组成。
二次供水监控系统负责监测各二次供水子站的进、出水流量,水箱液位,二次供水压力,供水系统分区工作电压、电流、电量、频率,泵房门禁报警,水泵启停状态,变频器故障,水泵故障,电动蝶阀启闭状态,地面积水报警,泵房排水系统工作状态等十五组数据。
监控系统的现状及功能2.1 监控系统现状自2009年5月监控中心建设完毕,至今已有四年时间。
由于城市供水地理位置分散,采集、控制功能要求稳定,安全性要求较高,该中心采用MCGS组态软件建立了供水调度监控系统,它主要由四部分组成:监控中心、通讯网络、现场监控设备、仪器仪表。
监控系统可以对远程现场的运行设行设备进行监控和控制,以实现管网压力监测、无人值守、远程智能监控、远程操作、故障复位、泵站故障监控与供水量等的数据传送,便于及时了解及控制远端生产运行情况,降低故障率,缩短检修时间,减少停水次数。
各监测点的数据采集终端可自动采集实时数据,信息传输到调度中心,调度中心通过对传输回来的数据进行分析,可找出故障的地点,从而当一个远端出现故障时,能在最短的时间内解决问题。
2.2 监控系统具有的功能(1)根据设定水压自动调节变频器频率,使泵站出口压力满足所有用户要求。
(2)根据水压及变频器运行频率自动计算和投入机组,实现各机组软启动。
小区二次供水监控平台方案

二次供水数据监控中心项目技术方案XX有限公司技术方案1.项目概述1.1.项目背景////1.2.项目现状公司现有约 500 套增压设备和约 400 个泵房,分布在全市 340 余个小区。
增压设备分两种:叠压增压泵组和带水箱增压泵组;目前通信方式有两种:类型 1、无水箱设备通讯方式为 GPRS/CDMA 无线通信; 类型2、带水箱设备通讯方式为光纤有线通信;1.3.项目需求本项目所建平台总体目标用于我公司供水范围的二次供水设备的数据和图像的实时监控。
本次项目工作包括服务器机房及中控室建设(位于水司设备维护中心办公楼内),接入10套二次供水泵房数据(分散于5个住宅区)。
建设好的平台应易于修改,以适应设备、控制原理或二次增压泵站配置的变化。
系统主要包含二次增压设备实时数据、历史数据及曲线查询和报表打印等功能,通过集成、整合、汇总、显示、查询等方式提供二次增压监控必要的数据支撑和辅助分析服务,将有助于提高监控人员对数据的分析能力,进一步规范二次增压设备日常维护各项流程,确保供水系统安全、经济的合理运行。
具体需求如下:1.设备已安装于各二次增压泵房,按甲方提供的通讯协议1,通过GPRS/CDMA方式接收叠压设备的运行数据至二次供水数据监控中心的前置机,并将接收的数据写入中心数据存储服务器2.从中心数据存储服务器提取数据并实时在客户端展示各站点数据,软件接入二次供水设备能力大于800套;3.PLC操作控制前置机:使用工业组态软件,通过TCP/IP工业以太网协议读取西门子S7_300PLC数据并展示,能对现在增压设备进行控制及参数设置,同时要将数据写入中心数据存储服务器;4.视频客户端:显示各二次增压泵站现场图像;5.前置机和数据库放置在虚拟机中,同时实现协议1、协议2对站点的时钟、时段等设置。
各应用客户端和视频客户端为物理机;1.4.项目建设内容1.4.1.硬件安装调试主要工作内容(1)提供系统的二次设计工作(包括系统组成、布置图、设备选型;技术方案设计。
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二次供水远程监控系统目录1.概述 (5)2.设计目标 (5)3.总体架构 (6)3.1软件系统结构 (6)3.2硬件系统结构 (8)4.数据标准化及采集设计 (8)4.1数据管理理念 (8)4.2数据梳理 (9)4.3数据的采集和接入 (9)4.4数据标准化 (9)5.数据处理设计 (10)5.1数据抽取 (10)5.2数据校核 (11)5.3数据存储 (12)6.系统功能设计 (13)6.1实时监控 (13)6.1.1 GIS应用 (14)6.1.2 综合监控 (15)6.1.3 工艺图 (18)6.1.4 视频监控 (18)6.2预警报警 (19)6.3历史数据查询 (20)6.4统计分析 (21)6.5基础信息管理 (22)6.6远程控制 (22)6.6.1指令发送 (22)6.6.2操作日志 (23)6.7移动应用功能设计 (23)7.系统效益及优势 (24)7.1系统效益 (24)7.2系统优势 (25)7.3系统缺陷 (26)表目录图 1 GIS应用界面..................... 错误!未定义书签。
图 2 综合监控界面..................... 错误!未定义书签。
图 3 工艺图界面....................... 错误!未定义书签。
图 4 告警监测界面..................... 错误!未定义书签。
图 5 历史数据界面..................... 错误!未定义书签。
图 6 二次供水APP界面................. 错误!未定义书签。
1.概述作为城镇供水系统的“最后一公里”,二次供水设施解决了中高层建筑的供水问题,但目前存在着跑冒滴漏严重、供水服务不规范、水质二次污染风险高等问题,目前已成为影响城镇居民饮用水安全的薄弱环节,群众反映强烈。
为此,住房城乡建设部、国家发展改革委、公安部、国家卫生计生委联合下发通知,明确不符合要求二次供水设施改造完成时限,并鼓励供水企业承担二次供水设施运行维护,真正实现“从源头到龙头”的全过程统一管理。
为提高二此供水的管理水平和效率,确保高层住宅的安全稳定供水,需要一套信息畅通、行动迅速、功能强大、运行可靠的二次供水泵房监控系统,来辅助供水企业高效、快速、准确地做出决策,最大限度的保障城市供水安全和降低供水事故损失。
因此,建立一套基于现代化管理手段的二次供水远程监控管理平台是非常有必要的。
2.设计目标建立远程监控管理平台,实现水务集团对所辖二次供水泵房的统一运营管理,即在实时监测二次供水泵房运行信息的同时,统一对二次供水泵房进行调度指挥与远程操控,从而有效降低设备故障率与维护管理响应时间,提高集团对二次供水泵房的管理水平,确保居民正常用水和安全用水的同时降低管理运营成本。
(1)建立生产数据平台对二次供水泵房的生产数据进行采集、分类、加工、整理、归档,使之成为完整和可用的生产记录,形成统一和开放的生产数据共享平台,为生产调度、生产统计等提供数据支撑和决策依据,为集团信息化建设的高级应用提供可靠、准确、及时、完整的数据保障。
(2)实现生产过程的集中监控对二次供水泵房进行集中监控,真实反映二次供水泵房的生产过程状况。
在水司内部,可通过系统对各个重要的生产环节进行集中监控,对生产现场的生产执行情况进行实时监控,令各级管理人员能够及时、准确、全面、直观的了解和掌握生产状况,并进行远程控制,进而实现对整个二供系统的统一指挥和集中调度。
3.总体架构3.1软件系统结构根据本项目的应用特点,采用B/S与C/S架构相结合的方式,其中考虑交互与计算的复杂性,模型的建立、编辑与维护以C/S架构(C/S应用程序),对于GSM、SCADA、实时模型、巡检系统、计量系统应用等采用B/S架构,即浏览器模式,底层采用统一的基于SOA规范的服务接口调用方式。
基础设施层(IAAS):提供给排水系统中布设的各类前端感知设备、通道、以及仪器,实现数据的采集,包括水表、水压监控设备、水位控制仪、视频监控设备等各类水务监测、探测设施等,以此来获取实时数据资源。
同时提供设备资源、服务器、储存空间、网络资源、通讯资源、负载均衡、防火墙等基本资源,平台可以在此基础上部署和运行各种软件,包括操作程序和应用程序。
基础设施运用虚拟化技术将各类硬件资源合理、动态的分配给各服务;基础设施层将自动监控上层应用的资源使用情况,保证各个应用在正常运行的前提下,能够合理的调度硬件资源、提高硬件资源的利用率。
数据服务层(DAAS):数据是一种资产,每天都会产生海量的数据,数据的积累也在呈指数级的增长,对于数据的要求包括提取、展示、挖掘、分析等也日趋迫切。
数据服务层就是将空间数据、关系业务数据、实时数据、模型数据、元数据等数据资源进行统一建模与数据管理,同时数据总线与共享交换平台实现数据的采集、接入、以及数据在系统内以及系统与系统之间的流转,通过数据服务层最终提供一个简单独立的请求接口,在简化应用开发的同时使应用获得强大的数据分析能力。
基础框架与平台层(PAAS):基础框架是平台运行的基础,为平台提供了访问基础设施层的方法和手段。
基础框架面向开发人员提供了很多软件开发过程中的很多必要的服务,使开发人员可以方便快捷的接入功能和模块,获得访问能力,实现功能的快捷接入、统一维护、数据共享的目标。
提供系统运行所需要的通用应用服务、组件、引擎、外部标准接口等。
应用程序层(SAAS):向用户提供业务功能,应用层与平台层进行直接的数据和控制的交互,也可以通过数据服务获得数据的分析和展示能力。
构建在公司各职能处室的综合业务应用系统和服务平台,在该层次中各类业务应用系统主要体现整体运营的业务内容,他们将是业务逻辑的接口,实现业务流程的控制及运营监控中心各项管理与服务功能的工具平台和统一使用的窗口。
应用层支持多种用户设备的接入和访问。
应用层支持第三方系统的接入。
展现层:包括最终用户的使用功能模块及设备,用户可通过PC、移动终端、平板电脑、浏览器的形式访问系统。
3.2硬件系统结构根据本项目设备特点,划分为以下四个部分:数据采集端:包含表务、水泵、阀门、管网等各类实体供水设备,涉及到设备的经纬度信息、使用年限、测量数据等大量数据;有线或无线传输等网络设备。
数据存储分析:数据存储、应用程序运行的服务器平台。
工作人员操作终端:涵盖水司工作所需的各类人员操作PC访问端,台式机、笔记本电脑等。
移动终端:查看二次供水状态的手机端app。
4.数据标准化及采集设计4.1数据管理理念自控系统的数据一般以自控变量形态存在,变量的定义在一些成熟行业有行业标准,但是在水务行业没有相关行业标准指导设计人员和自控工程师定义变量,水务行业自控系统变量的定义存在很大的随意性,由于自控系统的业务逻辑相对简单,这种随意性对自控系统本身来讲没有太多影响,但如果将变量直接存储用于支持业务系统,业务系统利用数据的难度将是极大的。
另外,各种设备仪表输出的变量数据也都基于厂家自身规范定义,无统一标准。
因此,建设集中监控调度系统之前,不仅需要将各种变量数据进行系统梳理,还需要建立在线数据指标体系和指标管理系统模块,将规则不统一的变量数据转换为标准的指标数据再进行存储。
指标标准按管理软件数据设计原理进行设计,可以完整地支持业务应用。
4.2数据梳理对系统需要采集监控的泵房数据进行梳理,主要包括:出水流量、出水压力、累计出水流量、液位、三相电流、三相电压等。
4.3数据的采集和接入二次供水系统的数据采集接入可通过多种方式进行,如直接采集设备数据、从数据库采集数据等,在数据采集过程中,应注意尽可能少接口环节完成数据采集,以提高数据采集体系可靠性。
4.4数据标准化二供系统采集到的变量数据、仪表数据和其它在线数据均会通过系统统一处理,转化为标准数据。
5.数据处理设计5.1数据抽取数据采集终端、数据接收网关包含数据抽取引擎,将采集到的实时变量数据按指定时间间隔进行抽取,将抽取结果传递给数据标准化引擎,标准化引擎进行标准化处理后存入临时库/实时库。
数据抽取的时间间隔可配置,抽取规则可配置。
数据采集终端、数据接收网关还包含数据归档抽取引擎和主题数据抽取引擎。
数据归档抽取引擎是按定义规则定时将临时库/实时库中的数据抽取存入历史库中,并同时删除临时库中的相应数据;主题数据抽取引擎则在历史库中抽取基础库,在基础库中抽取专题库。
数据抽取的时间间隔可配置,抽取规则、计算公式可配置。
数据抽取主要是针对各类综合统计分析用的数据,如泵房运行状态统计分析、供水流量统计分析等。
考虑到抽取数据的完整性,系统将采用两种方式进行数据抽取处理。
(1)自动处理:系统可以设定数据抽取任务的时间频率,将定时自动进行数据提取工作,提取过程中将充分考虑数据的容错机制,对提取不成功的情况自动进行重试,并最终记录问题原因。
(2)人工处理:系统提供良好的数据抽取人工处理管理界面,可以针对各类统计分析的数据抽取任务进行操作管理,选择相应的时间周期进行数据抽取。
5.2数据校核数据校核模块的功能是将已经采集到的数据与采集点的数据范围值进行比对,从而判断所采集到的数据与真实数据之间是否有偏差。
系统提供采集指标变量的阈值管理,在进行数据抽取处理过程中将根据采集指标变量的阈值范围,对数据进行校核处理,对于超出所设置的阈值的数据,系统将采用两种方式进行处理。
(1)自动处理:采用剔除数据法:自动剔除超出阈值范围的数据,同时保留原数据。
采用平均数据法:在异常数据时间值前后各取N个数,如5个数,求平均值,用平均数据代替该异常数据。
采用数据拟合方法:在异常数据时间值前后各取N个数,如5个数,采用数据拟合方法,如比较常用且较为简单的最小二乘法,拟合出异常数据处的合适数据,取代该异常数据。
(2)人工处理:系统提供数据校核的管理界面,高亮显示异常数据,数据管理员可以人工操作处理该数据。
因为系统中采集和处理的数据量较大,系统将主要采用自动处理方式进行数据校核,人工处理方法作为辅助管理手段。
5.3数据存储系统数据中心的建设采用关系型数据库进行建立,为保证系统的访问速度,将数据量大的历史表以及统计表进行分区存储处理,以提高数据库以及应用系统的效率。
二供系统的数据存储分为五种类型:实时库、临时库、历史库、基础库、专题库,通过五种数据库的存储实现对在线监控应用功能和调度业务功能的有力支撑。
1)实时库实时库主要存储各系统的即时数据,为实时监测应用提供高效的数据提取服务。
为提高访问速度,实时库仅存储近期数据(如近一周、一个月、三个月),存储时长可以配置。
2)临时库临时库部署在数据采集或接入端,用于临时存储短期数据(1天、3天或7天),小的数据量可以保障数据库服务响应和吞吐速度,以此提高采集数据存储的效率和可靠性。