????摘要：本文簡要介紹了供水調度系統的基本模式、功能以及各發展階段的特點。
????關鍵詞：供水 系統 階段性 數據采集 控制 軟件

???? 一、前言
????供水調度系統，傳統上叫做“四遙”系統，當前也稱之為分布式數據采集系統（SCADA系統），是綜合利用儀器儀表、電子技術、現代通訊技術、計算機軟件的一套計算機遠程監控系統。它主要用于實現數據的采集、傳輸、處理與設備控制功能，為提高供水企業生產自動化水平和生產效率提供了一種必不可少的方法。

???? 二、基本框架及功能 供水調度系統分布為兩大部分：調度中心和現場部分，也即通常意義上的二級調度。

????調度中心集中管理和指揮整個調度系統的運行。調度中心的主要硬件設備有計算機、通訊主臺（無線方式）、打印機等必需的設備。計算機用來運行調度系統軟件(常稱作上位機軟件)，通訊主臺用來和調度系統的各現場進行數據通訊，它包括電源、無線調制解調器、電臺、饋線、全向天線等。

????在調度中心運行的調度系統軟件是整個調度系統的靈魂，調度系統軟件協調完成同各個現場數據的通訊任務；把硬件系統采集的各種數據如壓力、溫度、電壓、電流、電量等經過計算后以數據或圖表的方式顯示出來以供分析和使用；操作人員亦可通過該系統軟件執行如開、停泵，閥門調節等遠程控制；當然，還可根據需要增加相應的輔助功能。

????檢測執行機構的現場儀表部分完成監測過程的第一步，即把被測物理參量信號轉化成電信號，如液位計、流量計、電壓變送器、電流變送器等, 轉化成的電量號被數據輸入輸出模塊采集，在數據輸入輸出模塊內部轉化成數字信號以便進行進一步處理。執行機構則完成控制過程的最后一步，根據數據輸入輸出模塊輸出的電信號執行相應的動作，如繼電器控制電泵開關、電動調節閥調節閥門開度等。

????數據終端(RTU)主要有三個功能：一是把現場儀表輸入的電信號轉化成數字信息，并把這些數字信息傳送到調度中心的計算機中；二是把調度中心計算機發送來的控制信息轉化成相應的電信號，輸送到執行機構,以完成控制過程；三是數據通訊功能，完成和上位機或其它設備的數據通訊。在RTU中用作數據輸入輸出(I/O)模塊的設備主要有兩種：基于單片機的數據采集模塊和可編程控制器(PLC)。

????三、階段性發展

????我國城市供水調度80年代初開始起步，80年代中期微機及無線通訊在調度中開始產生實效，至今已有很大的發展。總體上說，供水調度系統主要通過通信組網方式、自動化控制程度、系統軟件功能來實現整個系統的升級換代。

????供水調度的低級階段，企業通過人工抄表，電話報數，現場手動操作的原始調度方法。收集信息數量少、處理慢、傳遞遲，調度處于低級階段，以保證不缺水和維持正常運行為主，談不上優化調度。遇上爆漏等突發事故，反映遲鈍損失很大。

????供水調度的初級階段，集中于80年代中期，建立于調度中心的上位機通過無線方式（無線通訊由數傳機和話傳差轉機分別進行數傳和話傳，使用頻率報當地無管委申請）與各檢測點進行數據通訊，系統軟件收集各檢測數據制作報表或輔以實時曲線顯示以便整理與分析。該階段以自動采集監控信息為主，在信息獲取的靈敏度上是一個標志性的階段，但反映工藝流程、設備運行狀態的信息相對很少，對主要節點的流量分配、供水高低壓區、不同水廠供水分界線都難以了解，只憑調度人員經驗調度，優化經濟運行難以實現。同時由于一般水廠基礎設施未符合自動化要求，實際上只做到了遙測、遙信，而未做到遙控、遙調。

????起源于90年代初期的供水調度中級階段，以加強自動化控制力度為主，引進了水廠自動化系統AGC（Automatic Gauge Controller）,主要有投礬自控系統、前后加氯自控系統、V型濾池自控系統等。這些系統各自成閉環系統，可在現場操縱，也可在中控室通過上位機發送控制指令給執行機構實行遠程操縱，以從真正意義上實現遙控、遙調。同時，在通信方式上，啟用無線與有線并軌的模式，這是由于無線方式組網雖然具有諸多優點，比如在地理區域分散、敷設通訊電纜困難的情況下組網方便，適合遠程分布式監控系統的情況和要求；運行成本較低，整個系統每年只需付無線頻率資源占用費等等。但由于通信效果受地形的影響，在一些地形較復雜的地區，只有通過中繼等方式來解決，增加了組網的難度。同時，無線傳輸受電臺傳輸速度及通信條件的影響，不宜傳輸數據量較大的文件。因而，當通訊距離非常遠時或有其它要求時,通常同時考慮通過普通市話網、DDN或電腦網絡進行數據傳輸。

????供水調度的高級階段著眼于系統軟件的管理性和分析性以及信息的內部網絡化。在一般意義上的生產監控、管網監控、流量監測、公司調度與各水廠相關調度數據信息及文字信息的傳輸之外，系統軟件還能做到諸如以下功能：

????a、綜合壓力及流量等相關信息的變化及對比分析，識別管網漏失。

????b、結合地理信息系統（GIS）,對管網故障進行定位。通過相關壓力點數據的變化，當管網出現爆管等故障時，可以對管網故障進行精確定位。

????c、根據實時數據、調度原則及建立的管模，進行快速實時平差計算，自動給出各種條件下的優化經濟調度方案。

????d、采用多變量管網水質模型技術，結合現場采集的實時數據進行效驗，逐步實現管網水質精確分析。

????e、電話語音自動查詢及控制功能。具體包括：1.操作人員不在調度室現場, 甚至在外地，也可以簡單地通過電話或手機查詢到所有參量的當前數據，知道要監控設備的運行情況，做到真正的隨時隨地監控；2.通過電話或手機可以進行遙控操作和遙調操作；3.當有參量信號越限報警時,可以自動撥打操作人員的電話或手機，使操作人員無論在何地，也能馬上知道，及時做出反應.

????供水調度的網絡化，是指微機調度數據在公司局域網內實現共享，通過網絡，經理及分管部門可以在辦公室通過微機隨意查看供水的一切數據信息，包括當前的生產狀況，管網壓力情況，歷史數據分析等。并可以通過電視監控系統直接查看生產現場的情況。

????四、結語

????供水調度系統的應用源于優化調度，即以最經濟的投入，達到最安全、優質、可靠的調度目標。隨著各種硬件及軟件技術的不斷發展，調度系統也必將朝著全自動化方向發展，而供水企業的任務是如何適時地制定自己的調度目標，及時地提出調度方案，合理地利用先進技術，朝全自動化優化經濟調度的方向發展。