上海青草沙五号沟泵站成功案例

上海青草沙五号沟泵站成功案例

一、项目概况

上海市现有两大相对集中的水源地：黄浦江上游和陈行水库。随着人口的增加。陈行水库原水供应规模为130万立方米/日，远远达不到整个上海市的用水需求。青草沙水源地原水工程建设的目的就是解决越来越大的原水缺口，建成后，上海市供水格局由原来的80%取自黄浦江，20%取自长江变为两江取水各占50%。

五号沟泵站是整个青草沙水系的心脏，建成后供水总规模将达到708万立方米/日，其设计规模位列“亚洲第一、世界第二”，同时也被列入上海市“十一五”重点项目。它通过过江管道获得青草沙水库出库的原水后通过24台大型水泵将原水向凌桥，严桥，金海/川沙/南汇三个方向的各级泵站输送，最终输向14座大型水厂，为全市提供优质好水。

二、项目特色

1.安全性方面

五号沟泵站对青草沙水系至关重要，一旦发生故障后果不堪设想，采取必要的冗余措施非常有必要。冗余虽然是SCADA软件普遍具有的功能，但是大多数软件往往只能实现实时数据冗余，像五号沟泵站这样需要对历史数据、报警信息深层分析，而后作出控制与调节的系统来说，如果仍然延用传统的冗余方式显然已无法适应当前的应用需要。

2.数据完整性方面

五号沟泵站项目中的I/O采集系统采集到数据后会向SCADA服务器、工业历史数据库服务器传送数据，这一部分的网络是单网络配置，此时如果出现网络中断，那么数据丢失不可避免，因此要保证在网络中断时，数据依然完整，是本系统面临的一个挑战。

3.强大的性能

五号沟泵站的点数规模达到5000点，随着系统运行时间的不断延长，在分析时，需要检索的数据量也会不断增加，出于对系统稳定性的考虑，五号沟泵站对数据库系统的性能要求很高，因为性能如果达不到要求将会影响所实现的功能的效果与质量，如检索历史数据缓慢，将会延误操作人员的分析，进一步导致控制操作迟迟不能下达，最终造成供水的不稳定。因此，系统的高性能必须得到保障。

三、系统架构

1.、系统配置

2、应用软件部署

四、系统功能

1、多种冗余方式

双机冗余：主机和从机通过TCP/IP网络连接，主机实时跟设备通讯完成实时监控；主从机间进行心跳检测，一旦从机发现主机异常，将立即切换取代主机实现主机的功能。

双链路冗余：PLC、服务器均连接在主从两个网络上，当主网络发生中断，系统自动识别并切换到从网，在从网络上继续进行数据采集，保证数据的不间断。

实时数据、历史数据、报警数据的冗余：系统除对实时数据冗余外，还对历史数据、报警数据冗余，当故障服务器恢复正常，可自动将故障期间的历史、报警数据同步，从而保证主从机的数据一致，也是对数据完整性的可靠保障。

2、数据缓存及断点续传功能

I/O Server3.0平时会对通讯链路、传输网络、传输性能等进行监视，当检测到网络异常时（如网络中断或网速过慢），会将采集的实时数据缓存在本地磁盘，缓存时间、文件大小均可由操作人员设置。当网络恢复正常后，缓存数据自动被传送到KingSCADA、KingHistorian以及青草沙集控中心。由于SCADA系统更加侧重的是数据的实时性，因此传送时优先于实时数据，间歇的传送缓存数据。该功能的好处是，即使网络中断，也不会发生数据丢失，保证了数据的完整性也就保证了分析的准确。

3、强大的性能保障

在系统崩溃、突然掉电、程序异常退出后，工业历史数据库保证数据文件完整有效。支持集群冗余方式。可实现变量镜像、数据镜像、安全镜像等，支持镜像缓存。工业历史数据库支持系统的备份与恢复。工业历史数据库支持用户对数据的存取授权和控制，防止非法用户的入侵。

4、丰富的事故通知

事故发生时，可以通过播放语音，拨打电话，发送短信，发送Email等形式通知各级人员，如某某事故，请速采取措施，未来５分钟之后，水位将是如何的。-

5、与集控中心的数据交互

五号沟泵站在采集到设备数据之后，不但传递给本地的系统，还将数据传递给青草沙集控中心，集控中心通过分析向下传达调度指令，由五号沟泵站进行具体执行。在这个过程中会频繁的进行数据交互，交互的实时性、安全性要求系统必须采用安全、简单的传输接口，保证数据交互的畅通和稳定。此时没有采用OPC方式（OPC方式每次通讯时都需要建立组，在组中建立项，然后再进行每个项内数据包的请求与回应。数据帧还附加了OPC协议所要求的很多包头和包尾，较为复杂，容易出错，速度缓慢），I/O Server与运行在集控中心的I/O Master两者之间通过内部接口来实现数据传输与交互，可以快速可靠的实现数据交互。