基于IP城域网的污水管网泵站远程监控系统的设计与应用

摘要

城市污水管网泵站负责将城市污水收集输送至污水处理厂进行集中处理，对城市水环境保护起到了重要作用。针对我国城市污水管网泵站分布广，数量多，管理难度大等特点，目前普遍存在自动化水平不高，大多采用电话调度，人工值班的管理模式，管理人员队伍庞大等问题。为了提高管理效率，节约管理成本，迫切需要建立一套高可靠、低成本的远程监控系统，对污水管网泵站进行集中管理。 论文以上海市奉贤区污水泵站远程监控系统工程为背景，对污水管网泵站远程监控系统进行了深入的研究和探讨。主要完成了以下工作： 1、根据系统特点以及工程实际提出了系统设计的总体原则，并对系统功能需求做了深入的分析和研究，在此基础上提出了系统的总体设计方案。整个监控系统由泵站现场自动控制系统、远程数据传输系统、远程视频系统和中央监控系统四部分组成。 2、以具体泵站为实例，介绍了泵站的工艺流程，分析了泵站现场自动控制系统的功能要求及其特点，设计了基于Modbus现场总线控制系统结构，并详细说明了硬件选型、配置以及软件实现方法。 3、通过对常用远程数据传输方式的综合比较，以及IP城域网MPLS-VPN网路的原理及特点的研究,结合本工程对远程数据传输的要求，设计采用MPLS-VPN网络做为本工程远程数据传输方式，并设计了具体硬件配置方案，IP地址规划以及访问策略，说明了关键路由器的配置实现方法。 4、根据监控中心远程监控系统的功能需要，提出了基于客户端/服务器（C/S）体系结构的系统设计方案，并给出了具体软硬件系统的选型与配置以及软件二次开发的要求。 5、根据系统视频监视功能的要求，提出了视频远程监视系统的设计方案。 通过对泵站远程监控系统的分析和研究，在奉贤区排水管理中心成功实现了基于IP城域网的污水管网泵站远程监控系统，对中心下辖31座污水管网泵站进行远程监控管理，经过几个月来的试运行，系统运行稳定可靠，实现了对泵站的远程集中管理、实时调度控制，取得了较为理想的效果。