一、 前言
　　排水泵站，污水泵站（下簡稱泵站）作為市政建設(shè)和管理工程的主要設(shè)施，擔(dān)負(fù)著城市排水防澇的重要任務(wù)。
　　實現(xiàn)泵站的自動化也是降低城市內(nèi)澇，取信于民的民心工程，在2011年的各地城市內(nèi)澇突出的年份顯得尤為重要。2011年，北京，武漢，杭州，南京等地都發(fā)生了所謂的“看海”事件。城市內(nèi)澇有市政建設(shè)的問題，有人員的問題，當(dāng)然也有現(xiàn)有的設(shè)施，運行方式與城市規(guī)模發(fā)展不相稱的問題。
　　從目前國內(nèi)大部分的泵站控制和管理來看還是處于相當(dāng)落后的狀況，與國外相比具有很大的差異。 在電氣控制上，自動化監(jiān)控程度低，大部分的泵站僅有單級的常規(guī)控制。在管理水平上，大部分泵站的管理記錄和統(tǒng)計都是手工操作。泵站控制和管理沒有形成區(qū)域化的網(wǎng)絡(luò)。隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對市政建設(shè)和管理提出了更高的要求。所以必需對現(xiàn)有泵站控制和管理進行改造和完善。向國外無人化泵站監(jiān)控管理發(fā)展，以達到減員增效和提高管理水平的目的。
　　我們的目標(biāo)是打造一套完整的城市泵站的監(jiān)控方案。
二、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（圖1）

圖1

　　監(jiān)控中心能夠通過網(wǎng)絡(luò)或者通信手段，對泵站進行遠程的數(shù)據(jù)監(jiān)測和控制，視頻監(jiān)控可以作為一個可選項。
　　控制器，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，監(jiān)控中心構(gòu)成。實線框起來的是監(jiān)控中心。其余的就是控制器。

三、 控制中心
　　我們控制中心采用的是基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)平臺。
　　該平臺是基于B/S架構(gòu)的軟件，采用大型數(shù)據(jù)庫作為支撐平臺，系統(tǒng)為三層結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)庫，中間層和WEB服務(wù)器。支持用戶部署和租用兩種運營方式。用戶部署就是用戶安裝服務(wù)器，配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，安裝數(shù)據(jù)庫和軟件，并負(fù)責(zé)系統(tǒng)的維護。而用戶租用的方式是由騰控提供服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并負(fù)責(zé)系統(tǒng)的維護；用戶僅需繳納開戶費用和每年的服務(wù)費用，騰控科技為用戶提供相應(yīng)的網(wǎng)址和帳號，用戶通過WEB瀏覽器，就可以看到自己關(guān)心的數(shù)據(jù)。
　　控制中心由一臺或者多臺服務(wù)器和2臺或者多臺監(jiān)控計算機構(gòu)成�？紤]到監(jiān)控點不是很多，如果是用戶部署的話，僅設(shè)一臺服務(wù)器和2臺監(jiān)控計算機。
　　監(jiān)控服務(wù)器的工作是把數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)把控制器的數(shù)據(jù)取回來，放到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)。要求服務(wù)器支持騰控的TCBUS物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。服務(wù)器上還要運行一個WEB SERVER，供外部計算機展示數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心的計算機就是通過瀏覽器模式進行數(shù)據(jù)監(jiān)視和視頻監(jiān)控的。
　　騰控的TCBUS協(xié)議是一個騰控科技針對物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模監(jiān)控需求開發(fā)的專有協(xié)議，它克服的原來MODBUS協(xié)議地址空間小，必須是TCP服務(wù)器方式運行的缺點，采用32位地址空間，采用UDP方式，支持POLL和REPORT兩種通信方式，降低主機通信負(fù)擔(dān)，非常適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。該協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)安全上也有所考慮，增加了訪問列表和報文校驗，如果用戶能增加相應(yīng)的防火墻設(shè)備，就非常適合于在互聯(lián)網(wǎng)上部署。
　　用戶在異地，通過VPN協(xié)議接入到監(jiān)控中心，就可以通過瀏覽器訪問每個泵站的數(shù)據(jù)甚至視頻。這樣大大方便了用戶的使用。
　　軟件架構(gòu)采用三層結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)庫，中間層和WEB服務(wù)器。有關(guān)軟件的需求和性能，在實際應(yīng)用過程中再討論。
　　同樣的平臺不但可以用于水源井監(jiān)控，也可以監(jiān)控管網(wǎng)，水處理設(shè)施等，騰控科技提供相應(yīng)的軟件和硬件設(shè)備。

其登錄畫面（圖2）

圖２

四、 網(wǎng)絡(luò)
　　作為中心最好是有一條專線接入，能夠提供至少1個靜態(tài)的IP地址,最好是多個靜態(tài)IP，以便給服務(wù)器分配地址。作為每個控制點，至少要提供1條寬帶的接入，考慮到視頻監(jiān)控，其帶寬最好不低于512K。如果不部署視頻監(jiān)控，采用GPRS或者CDMA的通信方式也是可行的。
　　由于采用的TCBUS協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝和配置就簡化很多。
　　采用光纖和以太網(wǎng)方式，幾乎不需要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行太多的配置。每臺控制器需要配置IP地址，網(wǎng)關(guān)地址，子網(wǎng)掩碼和中心服務(wù)器的地址，以及一些TCBUS的協(xié)議參數(shù)。
　　對于ADSL的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用戶只需在ADSL的路由器上配置用戶名和密碼，配置局域網(wǎng)的IP地址，打開NAT即可。每臺控制器需要配置IP地址，網(wǎng)關(guān)地址，子網(wǎng)掩碼和中心服務(wù)器的地址，以及一些TCBUS的協(xié)議參數(shù)。
　　對于GPRS和CDMA的設(shè)備，我們建議用戶購買GPRS或者CDMA的路由器，配置起來和ADSL類似。

五、 泵站控制
控制對象
大型泵站一般包括：
進出水閘門：
用來防止排水倒灌和泵站維修。
集水池：
地下管道的污水匯集在此集水池，集水池被不銹鋼格柵分成內(nèi)外區(qū)，污水由內(nèi)區(qū)流經(jīng)格柵除污后，到外區(qū)排入黃浦江中。集水池內(nèi)外區(qū)邊安裝有超聲波液位儀用來檢測內(nèi)外區(qū)水位和水位差。
除污機：
泵站裝有鋼絲繩牽引式格柵除污機2臺，除污機用于把附于格柵 上的垃圾和污物從集水池中提出來處理。
變壓器房：
為保證泵站的可靠工作，泵站一般建有兩座電力變壓器。電力變壓器安裝有溫度監(jiān)控器監(jiān)測三相溫度，當(dāng)溫度超限能自動啟動風(fēng)機降溫和報警。
水泵房：
一般安裝了多臺軸流水泵；在存水房裝有水位檢測器。
控制柜房：
房內(nèi)裝有進線柜，功率因素補償柜，泵開關(guān)柜，聯(lián)接柜。

控制要求
改造泵站的水泵控制開關(guān)柜，使之具有就地和遠程控制的功能。
改造泵站的功率因素補償柜，能實現(xiàn)就地自動補償和遠程電網(wǎng)監(jiān)控。