概述
水位測(cè)量一直是水文、水利部門(mén)的重點(diǎn)工作，由于沒(méi)有進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，江堤決口的惡性事故時(shí)有發(fā)生，給國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。
目前對(duì)江、河水位的管理和洪水的控制主要在泵站進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在每個(gè)泵站定期收集數(shù)據(jù)，管理人員使用這些數(shù)據(jù)制定江、河水位控制決策。泵站沿河流或水路按一定間隔建造。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集方法包括讓經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員在每個(gè)泵站測(cè)量和記錄水位讀數(shù)。這種方法勞動(dòng)力成本高，而且受人為因素的影響。而且也因選擇的時(shí)間沒(méi)有規(guī)律而受到影響。
隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，原有管理手段已不適應(yīng)企業(yè)信息化、網(wǎng)絡(luò)化的需要。且供水區(qū)域?qū)⒅鸩綌U(kuò)大，供水體制也將發(fā)生較大變化，現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿足發(fā)展的需求。因此，建立新的較高科技含量的監(jiān)控系統(tǒng)勢(shì)在必行，而遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)SCADA系統(tǒng)）是該系統(tǒng)的重要組成部分。
為及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故苗頭，防患于未來(lái)，我公司研制開(kāi)發(fā)了經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可靠的水位無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，本系統(tǒng)能對(duì)水位進(jìn)行實(shí)時(shí)無(wú)線監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)打印，并可遠(yuǎn)方控制各分站點(diǎn)的可控開(kāi)關(guān)，從而在保證江堤安全的同時(shí)，亦提高了水文管理水平。
系統(tǒng)組成和工作原理
系統(tǒng)主要由水位RTU和監(jiān)測(cè)中心組成，如附圖所示；
水位RTU主要完成對(duì)水面水位數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送并接收監(jiān)測(cè)中心的指令，一旦水位超標(biāo)，水位RTU就會(huì)發(fā)出報(bào)警信息，請(qǐng)求監(jiān)測(cè)中心采取相應(yīng)措施。水位RTU可設(shè)置為自動(dòng)定時(shí)向監(jiān)測(cè)中心發(fā)送信息，也可設(shè)置為平時(shí)處于待命狀態(tài)，在收到監(jiān)測(cè)中心的指令后才將信息發(fā)送給監(jiān)測(cè)中心。
監(jiān)測(cè)中心由工控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)中心數(shù)傳裝置和監(jiān)測(cè)中心軟件組成，監(jiān)測(cè)中心可將巡檢指令發(fā)送各水位RTU，該水位RTU收到指令后即向監(jiān)測(cè)中心發(fā)送信息，監(jiān)測(cè)中心一旦發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情即可采取緊急措施。
監(jiān)測(cè)中心軟件是基于WindowNT界面水位管理控制專(zhuān)用軟件，具有操作簡(jiǎn)便、直觀易懂、顯示美觀等特點(diǎn)，在監(jiān)控中心電腦顯示屏上可直接觀察到各水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)水位情況。
該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各種液位測(cè)量設(shè)備之間的智能化控制與液位數(shù)據(jù)的。該系統(tǒng)支持激光、超聲波、紅外線、鋼弦、液壓等,等多種的液位測(cè)量設(shè)備，采用RS-232/485、MODBUS等協(xié)議組成的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，并可實(shí)現(xiàn)與中央控制室及遠(yuǎn)調(diào)的數(shù)據(jù)共享。
SCADA系統(tǒng)通信信道
通信信道是測(cè)控系統(tǒng)中調(diào)度中心計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)終端之間數(shù)據(jù)傳輸媒介的總稱(chēng)，它包括通信設(shè)備和通信規(guī)約。SCADA的通信規(guī)約按三個(gè)層次設(shè)計(jì)第一層為鏈路層，約定幀同步、幀長(zhǎng)，有保證數(shù)據(jù)透明性和監(jiān)督的協(xié)議。典型規(guī)約有SDLC/HDLC規(guī)約及FT1.2型異步規(guī)約；第二層為報(bào)文管理層，這一層管理報(bào)文通信握手規(guī)則，從工作模式的選擇直到自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求，以及多任務(wù)環(huán)境管理；第三層為遠(yuǎn)方訪問(wèn)與控制層，這是選對(duì)象、選操作功能以及對(duì)命令的響應(yīng)等約定。該規(guī)約符合國(guó)際通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
本系統(tǒng)通信設(shè)備全部選用工業(yè)級(jí)數(shù)傳電臺(tái)，配以寬范圍的開(kāi)關(guān)電源以及高增益天線，使得通信半徑大于30公里。對(duì)于中小城市間還可利用本公司生產(chǎn)的GPRS專(zhuān)用數(shù)傳裝置進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送。與那些采用有線設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的泵站相比，本公司的設(shè)計(jì)方案大大減少了安裝和配線成本，而且增加了可靠性。系統(tǒng)消除了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方式中的人為錯(cuò)誤。
設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則
為了保證本SCADA系統(tǒng)的先進(jìn)性、開(kāi)放性、安全性、擴(kuò)展性、穩(wěn)定性和易用性，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循以下幾條指導(dǎo)原則:
符合標(biāo)準(zhǔn)：系統(tǒng)采用的信息格式、接口標(biāo)準(zhǔn)，都符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
先進(jìn)性：采用國(guó)際先進(jìn)的軟硬件技術(shù)，保證系統(tǒng)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
開(kāi)放性：充分考慮與其它系統(tǒng)的接口，并且能夠提供二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)。
安全性：從應(yīng)用軟件層保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全，硬件充分考慮防雷、防盜、防靜電。
擴(kuò)展性：系統(tǒng)的擴(kuò)展要方便、靈活。
穩(wěn)定性：軟硬件都必須具有高度的穩(wěn)定性和可靠性。
易用性：整個(gè)系統(tǒng)必須易于管理、安裝和使用，系統(tǒng)必須具有良好的可管理性，必須在充分滿足現(xiàn)在的自動(dòng)化控制應(yīng)用的基礎(chǔ)上，為以后的各種應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)該具有很高的資源利用率。
高性?xún)r(jià)比。
設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
我們將參照如下的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：
GB8566 計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范
GB/T12504 計(jì)算機(jī)軟件質(zhì)量保證計(jì)劃規(guī)范
GB50093-2002 工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范
GBJ232-82 電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范
DL/T578-95 水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件
GB11920-89 電站電器部分集中控制裝置通用技術(shù)條件
GB4720-84 低壓電器電控設(shè)備
JECC144 低壓開(kāi)關(guān)和控制設(shè)備的外殼防護(hù)等級(jí)
附一：
激光水位測(cè)量?jī)x技術(shù)指標(biāo)附二:
智能型一體化超聲波液（物）位儀，是一種智能型非接觸式液（物）位測(cè)量?jī)x表。產(chǎn)品具有自動(dòng)功率調(diào)整，增益控制，溫度補(bǔ)償，采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，提高儀表的測(cè)量精度，對(duì)干擾回波有抑制功能，保證測(cè)量結(jié)果的真實(shí)。產(chǎn)品可廣泛用于各種液體的液位和固體的物料高度的測(cè)量，也可用于距離的測(cè)量。
多種輸出形式：可編程繼電器輸出、高精度4-20mA電流輸出、Rs-485數(shù)字通信輸出
