Intouch在城市自來水調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用

[摘要]：本文主要介紹了Intouch軟件在城市自來水調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用。描述了整個系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，對Intouch軟件的使用作了著重說明。　　
關(guān)鍵字：Intouch、城市自來水、調(diào)度系統(tǒng)、雙機(jī)冗余

　　1 引言：
　　城市自來水系統(tǒng)在城市生活中起著非同尋常作用。所以，提高供水系統(tǒng)的安全性、健壯性、可靠性是非常重要的，這樣可以實現(xiàn)有效預(yù)防、及時預(yù)警、實時調(diào)度。
　　城市自來水系統(tǒng)主要由總調(diào)度中心、水廠、加壓站、水源地等和整個管網(wǎng)系統(tǒng)組成。本文中所描述的系統(tǒng)總調(diào)度中心用Wonderware公司的Intouch監(jiān)控軟件，采用雙機(jī)冗余的結(jié)構(gòu)提高系統(tǒng)的可靠性，與下位的通訊是通過以太網(wǎng)完成的。
　　人機(jī)界面（HMI）部分由兩臺上位機(jī)組成，互為冗余。主要用于提供工藝流程、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)控制和數(shù)據(jù)分析處理。
　　2 硬件配置
　　本系統(tǒng)設(shè)有一個RTU電器設(shè)備室和一個操作室，RTU通過一臺3Com的交換機(jī)和兩臺上位機(jī)相連。Intouch操作員站都采用工業(yè)控制計算機(jī)，具體的配置如下：
　　　　CPU Pentium Ⅲ 2.66GHz
　　　　硬盤80G，軟驅(qū)1.44MB
　　　　

RAM 512M
　　　　CD-R/W
　　　　19英寸液晶顯示器
　　　　Intel 10/100自適應(yīng)以太網(wǎng)卡
　　　　工業(yè)防水鍵盤和鼠標(biāo)

　　3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本城市自來水調(diào)度系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1所示：

　　本系統(tǒng)用交換機(jī)連接兩臺上位機(jī)和RTU的通訊模塊，RTU 通訊模塊之間和現(xiàn)場RTU之間通過有線介質(zhì)（光纖）或者無線介質(zhì)（電臺）交換數(shù)據(jù)。所以上位機(jī)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)都是通過通訊模塊來完成的。

　　4 軟件設(shè)置

　　本系統(tǒng)中操作員站均安裝了Windows 2000 professional 操作系統(tǒng)，HMI監(jiān)控軟件采用Intouch9.5版本。同時在操作員站安裝了Microsoft SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，存儲帶時間標(biāo)簽的實時數(shù)據(jù)，用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和報表查詢。
　　Intouch組態(tài)模塊組成：
　　　　圖形組態(tài)：
　　圖形組態(tài)包括工藝流程圖繪制、數(shù)據(jù)顯示、和所有用戶操作界面的設(shè)置。 　　　　IOServer 冗余：
　　在實際運行中為了不讓兩臺上位機(jī)同時掃描RTU，必須要進(jìn)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(xiàn)，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(fù)選框“啟用輔助數(shù)據(jù)源”，會顯示出輔助數(shù)據(jù)源選項，在訪問名節(jié)點名信息中分別輸入兩臺上位機(jī)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(rèn)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(rèn)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(jī)的情況。
　　這時當(dāng)下位設(shè)備不支持多掃描時，就需要進(jìn)一步的配置。 在圖2中點擊“故障轉(zhuǎn)移”按鈕，彈出如圖3所示的“故障轉(zhuǎn)移配置”對話框：

　　表達(dá)式為真，或 I/O 通訊故障發(fā)生超過死區(qū)值指定的時段時，將觸發(fā)故障轉(zhuǎn)移。 表達(dá)式留為空白時，只要發(fā)生 I/O 通訊故障，便立即發(fā)生故障轉(zhuǎn)移。故障轉(zhuǎn)移死區(qū)是從主訪問名切換到輔助訪問名之前延遲的秒數(shù)。要是訪問名能切換到主數(shù)據(jù)源，需要選擇“故障轉(zhuǎn)移條件消失時切換回主數(shù)據(jù)源”復(fù)選框。故障轉(zhuǎn)移死區(qū)是從輔助訪問名切換到主訪問名之前延遲的秒數(shù)。

　　這樣就完成里了IOServer 冗余的配置。
　　數(shù)據(jù)分析處理
　　Intouch 程序根據(jù)用戶需要定時向SQL Server 數(shù)據(jù)庫存儲帶時間標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析和報表查詢。

　　5 軟件運行說明
　　兩臺機(jī)器上位機(jī)都可對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，控制權(quán)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(tǒng)，配置用戶，退出系統(tǒng)等高權(quán)限的操作。操作員只能進(jìn)行其配置權(quán)限之內(nèi)的操作。而瀏覽者只能進(jìn)行系統(tǒng)瀏覽，查看數(shù)據(jù)等信息，無法進(jìn)行操作。
　　畫面中數(shù)據(jù)和機(jī)組狀態(tài)的顏色根據(jù)數(shù)據(jù)和機(jī)組的狀態(tài)做了相應(yīng)的標(biāo)識，當(dāng)數(shù)據(jù)超低限時，數(shù)據(jù)顏色顯示為黃色，超高限時數(shù)據(jù)顯示為紅色，數(shù)據(jù)正常顯示時用藍(lán)色標(biāo)識；當(dāng)機(jī)組正常運行時，機(jī)組狀態(tài)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(dāng)前數(shù)據(jù)和機(jī)組的運行狀態(tài)。
　　當(dāng)有新的報警產(chǎn)生時，系統(tǒng)會彈出報警提示頁面，同時出發(fā)配置的報警音樂文件，提醒操作員來查看和處理報警。
　　系統(tǒng)的畫面由管網(wǎng)圖、工藝流程圖、趨勢查詢、報警查詢、數(shù)據(jù)匯總、調(diào)度指令發(fā)布和功能按鈕等組成。點擊功能按鈕菜單區(qū)可以訪問所有界面。
　　管網(wǎng)流程圖如圖4所示：

　　管網(wǎng)圖顯示了所有水廠、壓力站的相關(guān)參數(shù)，和站點的通訊狀態(tài)。
　　數(shù)據(jù)匯總?cè)鐖D5所示：

　　在數(shù)據(jù)匯總畫面中點擊對應(yīng)的參數(shù)，可以設(shè)置對應(yīng)參數(shù)的報警門限等參數(shù)。

　　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(jié)束日期，點擊“確認(rèn)”按鈕就可以查詢選擇日期內(nèi)的報警，可以非常方便的進(jìn)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(jì)錄的標(biāo)記名數(shù)據(jù)。可以顯示8條歷史數(shù)據(jù)，同時提供實時打印歷史趨勢圖。
　　當(dāng)總調(diào)度室需要對水廠等地方要發(fā)送調(diào)度指令時，打開調(diào)度指令發(fā)送畫面，如圖8所示：

　　輸入指令和接收地點，如后電機(jī)發(fā)送即可，操作方面快捷。
　　系統(tǒng)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(tǒng)，而其他操作人員不能退出系統(tǒng)和越權(quán)操作。登錄界面如圖9所示：

　　輸入名稱和口令，登錄到系統(tǒng)。
　　6 結(jié)束語
　　自2006年3月調(diào)試完成以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠。本城市自來水調(diào)度系統(tǒng)自動化程度較高，調(diào)度人員可以方便的從總調(diào)度中心及時的完成調(diào)度任務(wù)，使城市自來水管網(wǎng)運行在一個比較理想的狀態(tài)。對其他水廠的調(diào)度運行有著學(xué)習(xí)和借鑒的地方。

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