东深供水改造工程计算机监控子系统(深圳市东深电子技术有限公司,0755-26611488)1概述1.1工程概况东深供水改造工程是由东江取水,经四级泵站提升加压,采用专用输水管道向香港、深圳以及工程沿线东莞城镇提供饮用原水及农田灌溉用水的跨流域大型调水工程。供水管路总长60多公里，沿线设太园泵站（6台异步2800KW全调节泵组，其中1台备机）、莲湖泵站（8台3000KW全调节泵组，4台同步、4台异步其中2台备机）、旗岭泵站和金湖泵站（每站为8台5000KW全调节泵组，4台同步、4台异步，其中2台备机），另外有36个分水点及两个110KV供电电源点。1.2全线计算机监控系统的网络结构及特点1.2.1网络结构实现全线监控系统按“无人值班、少人值守”的设计原则进行。采用开放、分层分布式计算机系统。整个系统由调度中心层---粤港供水调度中心、泵站控制层（太园、莲湖、旗岭及金湖泵站）、现地控制层（泵组LCU1--8、变电站设备及共用辅助设备的LCU9--10单元，36个分水点和两个110KV电源点设备的RTU单元）构成。全系统的网络结构及设备配置见图1所示。整个计算机监控子系统的专用广域以太网络由三个层次实现:在调度层，采用两个冗余的核心路由交换机Cisco4503，通过光纤与太园、莲湖、旗岭、金湖泵站组成骨干网，实现4个泵站VLAN之间的数据交换。在泵站层，太园、莲湖、旗岭和金湖泵站采用两台Cisco2950交换机，并利用虚拟网络技术（VLAN）组成自身冗余的、独立的10/100M子网络。在现地层采用10M子网络与泵站层的监控系统相连，同时，采用Modbus和Profibus与各种传感器、智能设备、自动化元件相连。通过上述三个层次的连接，就形成了以调度中心为核心的星型结构的广域以太网。在SCADA广域以太网拓扑结构中存在着核心交换机的概念，网络中所有泵站相互通信必须通过核心交换机，如果两台核心交换机同时出现故障，甚至由于不可抗拒的因素，整个调度中心瘫痪，那么，整个网络通信都会中断，因此从计算机监控系统网络可靠性考虑，利用本项目提供的综合通信网（OTN）系统,在金湖泵站增加一个路由器Cisco2601，建立一个以金湖泵站为核心的另一个星型网，并实现与其他站子网的路由,这样既提供了SCADA网络的另一备用通道，同时又建立了金湖泵站应急调度中心。通过在太园、莲湖、旗岭和金湖泵站的公用LCU10上的串行通信口,实现专用点对点的数据光纤总线连接，用于交换上下游泵站之间安全闭锁所需要的信息。当站间所有的以太网络通信都失败时,可以利用每个站的公用LCU10之间串行通信总线,交换站间安全闭锁信息，确保各泵站泵组的安全闭锁控制。1.2.2SCADA网络的主要特点1.2.2.1多层冗余网络整个监控系统的网络以光缆为主要介质,由两个独立传输系统组成：一个以调度层为中心的星型SCADA广域网络，另一个是采用综合通信网,以金湖泵站为备用调度中心的备用SCADA网络。两个网络均采用双网容余配置，这样构成的4个热备用通道来实现网络的高可靠性。在太园、莲湖、旗岭及金湖4个泵站层间敷设光纤，进行点对点的专通道通讯，采用CMM协议，交换少量安全闭锁信息，形成泵站间安全控制的另一通道。1.2.2.2网络资源配置优化考虑监控系统各控制层的信息量实际，本网络系统在现地控制层采用10M网络，在泵站层采用100M网络，而在调度控制层的各个交换机、服务器之间则是1000M网络。这样就形成了高效、合理、结构清晰的网络，不仅资源配置优化，而且合理地分配了网络负载。网络系统能够根据网络流量实现自动分配管理，通过适当的配置，可以实现对端对端设备、VLAN、通信流和策略的管理，扩展控制平面数据包转发性能以及安全、高可用性和QoS方面的智能服务。2全线监控系统功能2.1主要功能模块SCADA系统的功能从控制权限来分有三层：调度控制层、泵站控制层及现地控制层，另在中心调度控制层瘫痪情况下，金湖泵站可同时作为紧急调度中心使用。系统既具备通用的数据采集与处理、运行监视、集中控制与调节及报表系统制作等基本的监控系统功能,也具有为满足工程特点所要求的安全闭锁、流量平衡控制及优化方面的功能。系统功能模块见图2所示。图2：系统功能模块结构图2.2系统功能模块应用2.2.1系统基本功能模块本系统的基本功能模块包括:...
