Intouch在城市自來水調度系統中的應用

[摘要]：本文主要介紹了Intouch軟件在城市自來水調度系統中的應用。描述了整個系統的組成結構，對Intouch軟件的使用作了著重說明。　　
關鍵字：Intouch、城市自來水、調度系統、雙機冗余

　　1 引言：
　　城市自來水系統在城市生活中起著非同尋常作用。所以，提高供水系統的安全性、健壯性、可靠性是非常重要的，這樣可以實現有效預防、及時預警、實時調度。
　　城市自來水系統主要由總調度中心、水廠、加壓站、水源地等和整個管網系統組成。本文中所描述的系統總調度中心用Wonderware公司的Intouch監控軟件，采用雙機冗余的結構提高系統的可靠性，與下位的通訊是通過以太網完成的。
　　人機界面（HMI）部分由兩臺上位機組成，互為冗余。主要用于提供工藝流程、數據顯示、數據控制和數據分析處理。
　　2 硬件配置
　　本系統設有一個RTU電器設備室和一個操作室，RTU通過一臺3Com的交換機和兩臺上位機相連。Intouch操作員站都采用工業控制計算機，具體的配置如下：
　　　　CPU Pentium Ⅲ 2.66GHz
　　　　硬盤80G，軟驅1.44MB
　　　　

RAM 512M
　　　　CD-R/W
　　　　19英寸液晶顯示器
　　　　Intel 10/100自適應以太網卡
　　　　工業防水鍵盤和鼠標

　　3 系統結構

　　本城市自來水調度系統的系統結構圖1所示：

　　本系統用交換機連接兩臺上位機和RTU的通訊模塊，RTU 通訊模塊之間和現場RTU之間通過有線介質（光纖）或者無線介質（電臺）交換數據。所以上位機采集現場數據都是通過通訊模塊來完成的。

　　4 軟件設置

　　本系統中操作員站均安裝了Windows 2000 professional 操作系統，HMI監控軟件采用Intouch9.5版本。同時在操作員站安裝了Microsoft SQL Server 2000 數據庫系統，存儲帶時間標簽的實時數據，用于數據統計分析和報表查詢。
　　Intouch組態模塊組成：
　　　　圖形組態：
　　圖形組態包括工藝流程圖繪制、數據顯示、和所有用戶操作界面的設置。 　　　　IOServer 冗余：
　　在實際運行中為了不讓兩臺上位機同時掃描RTU，必須要進行IOServer 冗余的配置。在Intouch9.5 版本中可以通過訪問名的配置來實現，具體請參考圖2：

　　配置IOServer 冗余功能，在上圖中“修改訪問名”對話框中選擇復選框“啟用輔助數據源”，會顯示出輔助數據源選項，在訪問名節點名信息中分別輸入兩臺上位機的名稱。這樣就完成了IOServer 冗余的配置。
　　按照上述方法的配置，程序啟動后scada01 默認為主訪問名，scada02 為輔助訪問名，若scada01 上的IOServer 沒有啟動，Intouch 程序會自動連接scada02 上的IOServer。不過如此配置有個缺點，如果先啟動scada02 ，訪問名會連接到scada02，這時再啟動scada01，由于程序默認的主訪問名為scada01，所以會造成兩個Intouch 程序分別訪問各自的訪問名，會造成兩個IOServer 同時掃描下位機的情況。
　　這時當下位設備不支持多掃描時，就需要進一步的配置。 在圖2中點擊“故障轉移”按鈕，彈出如圖3所示的“故障轉移配置”對話框：

　　表達式為真，或 I/O 通訊故障發生超過死區值指定的時段時，將觸發故障轉移。 表達式留為空白時，只要發生 I/O 通訊故障，便立即發生故障轉移。故障轉移死區是從主訪問名切換到輔助訪問名之前延遲的秒數。要是訪問名能切換到主數據源，需要選擇“故障轉移條件消失時切換回主數據源”復選框。故障轉移死區是從輔助訪問名切換到主訪問名之前延遲的秒數。

　　這樣就完成里了IOServer 冗余的配置。
　　數據分析處理
　　Intouch 程序根據用戶需要定時向SQL Server 數據庫存儲帶時間標簽的數據，用于數據統計、數據分析和報表查詢。

　　5 軟件運行說明
　　兩臺機器上位機都可對系統進行監控，控制權限由登錄的用戶角色確定，分別分為管理員、操作員和瀏覽者三種角色。
　　管理員可以控制整個系統，配置用戶，退出系統等高權限的操作。操作員只能進行其配置權限之內的操作。而瀏覽者只能進行系統瀏覽，查看數據等信息，無法進行操作。
　　畫面中數據和機組狀態的顏色根據數據和機組的狀態做了相應的標識，當數據超低限時，數據顏色顯示為黃色，超高限時數據顯示為紅色，數據正常顯示時用藍色標識；當機組正常運行時，機組狀態用綠色顯示，停止時用紅色顯示，故障時用黃色顯示。這樣操作人員通過畫面就可以很快判斷當前數據和機組的運行狀態。
　　當有新的報警產生時，系統會彈出報警提示頁面，同時出發配置的報警音樂文件，提醒操作員來查看和處理報警。
　　系統的畫面由管網圖、工藝流程圖、趨勢查詢、報警查詢、數據匯總、調度指令發布和功能按鈕等組成。點擊功能按鈕菜單區可以訪問所有界面。
　　管網流程圖如圖4所示：

　　管網圖顯示了所有水廠、壓力站的相關參數，和站點的通訊狀態。
　　數據匯總如圖5所示：

　　在數據匯總畫面中點擊對應的參數，可以設置對應參數的報警門限等參數。

　　報警查詢畫面如圖6所示：

　　在歷史報警查詢界面選擇開始日期和結束日期，點擊“確認”按鈕就可以查詢選擇日期內的報警，可以非常方便的進行報警信息的查詢。

　　歷史趨勢畫面如圖7所示：

　　歷史趨勢查詢畫面可以查看所有配置了歷史紀錄的標記名數據。可以顯示8條歷史數據，同時提供實時打印歷史趨勢圖。
　　當總調度室需要對水廠等地方要發送調度指令時，打開調度指令發送畫面，如圖8所示：

　　輸入指令和接收地點，如后電機發送即可，操作方面快捷。
　　系統啟動運行后，Intouch程序在全屏幕的方式下運行，只有管理員角色的用戶才能退出Intouch系統，而其他操作人員不能退出系統和越權操作。登錄界面如圖9所示：

　　輸入名稱和口令，登錄到系統。
　　6 結束語
　　自2006年3月調試完成以來，系統運行穩定、可靠。本城市自來水調度系統自動化程度較高，調度人員可以方便的從總調度中心及時的完成調度任務，使城市自來水管網運行在一個比較理想的狀態。對其他水廠的調度運行有著學習和借鑒的地方。

　　[參考文獻] 　　
1. Intouch 用戶操作手冊
　　2. 城市供水條例