[發明專利]一種泵站遠控及聯合調度系統及其調度方法

在審

• 申請號: 201911419152.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111258261A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 李娜;張宏波;張照杰;姜元軍;杜學文;劉歡;李宗達;張科
• 申請（專利權）人: 浙江正元地理信息有限責任公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳琦;陳繼亮

1.一種泵站遠控及聯合調度系統，它包括中控室PC管理端、現場控制終端、視頻監控終端和移動管理端，其特征在于所述現場控制終端和視頻監控終端通過內網專線連接至中控室PC管理端，所述移動管理端通過GPRS信號連接中控室PC管理端，所述中控室PC管理端內設有數據庫模塊，該數據庫模塊分別連接數據采集模塊、一張圖展示模塊、泵站信息維護模塊、泵站遠程控制模塊、異常報警模塊、歷史數據查詢與統計模塊、視頻監控模塊；所述現場控制終端內設有PLC控制模塊，該PLC控制模塊分別連接液位監測模塊、流量監測模塊、壓力監測模塊、電動閥門和水泵和觸摸屏，所述所述視頻監控終端內分別設有前端攝像模塊、信號傳輸模塊、圖像處理和控制模塊以及顯示及記錄模塊，所述移動管理端包括實時數據監控模塊、遠程控制模塊和異常告警模塊。

2.根據權利要求1所述的泵站遠控及聯合調度系統，其特征在于所述數據庫模塊，用于存儲泵站監測數據以及支撐系統運行的表格；所述數據采集模塊用于接收泵站液位、流量、運行工況數據，并在地圖上標注顯示，并提供以圖表方式查看實時數據和歷史曲線的功能；所述一張圖展示模塊，用于在地圖上展示各個泵站的分布位置及實時監測數據，并且選擇泵站，可以查看該泵站詳細的工藝流程及監測數據；所述泵站信息維護模塊，用于添加、刪除和更新泵站自動化控制點；所述泵站遠程控制，用于在中控室PC管理端對泵站進行遠程操作，包括泵站控制模式設置、泵站自控參數設置及遠程控制水泵和電動閥門的啟停；所述泵站的控制模式分為手動現場控制、自動控制和遠程控制三種，所述泵站參數設置，用于對泵站報警閾值和泵站自動控制閾值參數進行設置，作為系統報警和自動啟停控制的標準；所述視頻監控模塊，用于遠程查看泵站現場情況，可以實現泵站現場監控視頻的實時點播、遠程控制和歷史監控視頻的檢索和回放； 該遠程控制是通過手動操作，對視頻前端設備的各種動作進行遙控；所述歷史數據查詢與統計模塊，用于提供歷史數據查詢功能，可根據時間、泵站監測點、監測類型等參數查詢歷史數據，并能夠根據一定周期或以自定義形式導出監測數據的統計報表；所述異常報警模塊，用于在設備出現故障和運行參數異常時進行報警，并及時將報警信息發送給值守人員，便于及時進行處理，以免造成事故。

3.根據權利要求1所述的泵站遠控及聯合調度系統，其特征在于所述PLC控制模塊，用于根據液位控制水泵和電動閥門的啟停，通過設置modbus現場總線與每個模塊的PLC連接，采用工業以太網的方式構成局域網，泵站PLC控制模塊分析接收到的指令及數據，向泵站內的設備發送控制指令，控制泵站設備的運行狀態；所述液位監測模塊，用于采集泵站水池的液位信息；所述流量監測模塊，用于采集泵站排水流量信息；所述壓力建模模塊，用于采集泵站進水和出水壓力信息；所述水泵，用于執行泵站排水的主要單元；所述電動閥門，用于水泵的開關控制；所述觸摸屏，用于現場發送控制指令，控制水泵和電動閥門的啟停。

4.根據權利要求1所述的泵站遠控及聯合調度系統，其特征在于所述前端攝像模塊，用于攝取泵站的監控畫面，并將圖像信息轉變為可傳輸的電信號；所述信號傳輸模塊，用于將現場視頻圖像信號傳送至中控室PC管理端，并將中控室PC管理端發出的控制信號反饋到前端攝像部分；所述圖像和控制模塊，用于接收和處理現場傳送到的各種信號，對其進行控制和管理；所述顯示及記錄模塊，用于將前端傳輸的視頻信息轉換為圖像信息，并進行顯示記錄。

5.根據權利要求1所述的泵站遠控及聯合調度系統，其特征在于所述所述實時數據監控模塊，用于在移動端地圖上展示泵站的位置分布及實時監測數據；所述遠程控制模塊，用于在移動端對泵站控制模式、啟停狀態和設備參數進行遠程控制；所述異常告警模塊，用于在檢測到泵站故障和運行參數異常時，在移動端進行異常告警提示。

6.一種如權利要求1-5任意一項權利要求所述的泵站遠控及聯合調度系統的調度方法為：

a. 將設置在各級泵站的現場控制終端，由液位監測模塊、流量監測模塊、壓力監測模塊采集相對應的信息，并通過以太網發送給PLC控制模塊，由PLC控制模塊通過內部專網將采集到的數據發送給中控室PC管理端，并由中控室PC管理端的數據采集模塊接收后存儲到相連的數據庫模塊進行存儲和運行，移動管理端讀取到監測數據后，在實時數據監控模塊里進行展示；

b.將設置在各級泵站的視頻監控終端，由前端攝像模塊攝取泵站的監控畫面，并將圖像信息轉變為可傳輸的電信號，由圖像和控制模塊接收和處理現場傳送到的各種信號，對其進行控制和管理，并通過信號傳輸模塊，將現場視頻圖像信號傳送至中控室PC管理端，同時接收中控室PC管理端發出的控制信號，在顯示及記錄模塊，將前端傳輸的視頻信息轉換為圖像信息，并進行顯示記錄；

c.中控室PC管理端中的數據采集模塊接收到現場控制終端發送來的數據后，將數據存儲到數據庫模塊中，一張圖展示模塊將各個數據及泵站點位置在地圖上展示給用戶；所述的泵站信息維護模塊用于添加、刪除和更新泵站自動化點；所述泵站遠程控制，用于在中控室進行泵站控制模式、水泵和電動閥門的啟停以及泵站控制參數的設置；所述視頻監控模塊，用于實現泵站現場視頻的實時點播、遠程控制以及歷史監控視頻的檢索和回放；所述歷史數據查詢與統計模塊，用于提供歷史數據查詢功能，可根據時間、泵站監測點、監測類型等參數查詢歷史數據，并能夠根據一定周期或以自定義形式導出監測數據的統計報表；所述異常報警模塊，用于在設備出現故障和運行參數異常時進行報警，并及時將報警信息發送給值守人員，便于及時進行處理，以免造成事故；

d.移動管理端通過GPRS信號與中控室PC管理端進行信號傳輸，讀取中控室PC管理端的數據庫模塊存儲的數據，在移動管理端中的實時數據監控模塊里進行泵站分布位置及監測數據的展示；所述遠程控制模塊，用于在移動管理端對泵站控制模式、啟停狀態和設備參數進行遠程控制，泵站控制模式可以設置為現場手動控制、泵站自動控制和遠程控制，并且在選擇現場控制后，其他控制無效，是為了保護現場操作人員的安全；所述異常告警模塊，用于在檢測到泵站故障和運行參數異常時，在移動端進行異常告警提示。