一、項目概述

智慧灌溉泵站系統解決方案以“科學配水、節水灌溉、生態保護、智能控制”為目標，實現灌區全域化數據“采、傳、存、用、管”，滿足灌區主管單位、水利部門、農業部門，以及農戶、第三方維護單位的實際應用需求，為灌區水利現代化和經濟社會可持續發展提供可靠保障。

二、建設目標

本方案旨在打造一個全面、高效、智能化的高標準智慧灌溉泵站信息化系統，融合信息技術、物聯網技術、大數據分析和人工智能算法，確保實時監控、精確水調與智慧決策，達成灌區管理的一體化與智慧化運行目標。

三、系統功能

1. SCADA系統

SCADA系統架構的設計涵蓋從底層設備到上層軟件應用的所有軟硬件。系統采集泵站現場PLC控制器和變配電站通訊管理機等數據，在各級泵站匯總后通過安全網絡上傳到調度中心應用，指導生產。

1.1數據采集和存儲

LCU柜負責實時采集和處理泵站設備的運行狀態和參數，采集數據通常包括電壓、電流、溫度、壓力、開關狀態等。

配電設備采集的數據包括電能參數、電量計量、開關狀態、故障報警、環境參數等。

儀器儀表采集的數據包括流量、水位、壓力、溫度、水質、土壤墑情、氣象環境等。

1.2運行監測

灌區一張圖通過對灌區地理位置信息進行3D繪制，精準繪制灌區地理布局，標注河道位置、走向及泵站位置。該圖實時接入泵站運行數據，如電壓、電流、流量等，通過圖表直觀展示泵站狀態。

泵站運行監控可顯示泵站開機臺數、機組啟停情況、瞬時流量、累計流量等信息。

單體機組運行監測界面顯示本機組所有運行監控數據，包含溫度、電力參數、勵磁參數、進出水水位、管道壓力等信息。

土壤墑情監測可實時監測土壤中的水分含量、溫度及土壤電導率等關鍵參數。氣象環境監測全面監測空氣溫濕度、光照強度、風速風向、降水量等氣象要素。

1.3自動化控制

根據泵站機組開停流程，對進水閘、供排水、電動機、水泵及出水閘等裝置進行遠程控制，系統聯動，實現“ 一鍵啟?！惫δ?，為泵站少人值守、 無人值班奠定基礎。

支持閘門控制和開度顯示，閘門開度和荷載報警會開啟彈窗，當運行數據達到設定值時系統自動停止，命令值超過設定值時無法輸入指令。

1.4統計報表

管理平臺實時保存泵站工程運行數據、平臺操作、報警事件等信息，記錄數據趨勢，形成能夠查詢和打印的運行報表，實現機組運行數據可追溯和檔案管理數字化。

機組運行數據記錄包括：機組的電壓、電流、溫度、振動、噪音流量、水位、勵磁電流、勵磁電壓，以及技術供水壓力、技術供水流量、累計水量、運行時長和累計時長，每分鐘記錄1次。

泵站運行數據記錄包括：進出水池水位、運行臺數、泵站流量、累計水量，每分鐘記錄1次。

配電報表記錄機組運行電力參數，包括三相電壓、電流、有功功率、電能、分合閘狀態等數據。

機組開停機時間統計報表用于詳細記錄并匯總各發電機組的開機與停機時間，便于分析機組運行效率、維護計劃及能耗成本，為優化發電調度和機組管理提供數據支持。

1.5預警報警

預警報警主要針對電壓、電流、勵磁數據、電機上下軸瓦溫度、機組振動、機組噪音、技術供水壓力和流量、排水水位、進水水位、流量等參數設定安全閾值，系統監測實時數據，當超出安全閾值時，平臺將立即報警。

預警報警包括：實時報警、歷史報警、聲光報警、語音報警、手機APP/微信公眾號報警推送。

1.6趨勢曲線

趨勢曲線能將現場密集采集的趨勢信號，按時間戳還原，生成趨勢圖，直觀展示數據隨時間的變化趨勢。

實時曲線能夠實時繪制泵站關鍵參數（如流量、壓力、水位、電機電流等）隨時間變化的曲線圖。

歷史曲線功能用于記錄和展示泵站過去一段時間內的運行數據。

單點趨勢曲線通常用于關注某個具體參數的變化趨勢，如電機的溫度、水位的變化等。

1.7事件記錄

操作記錄主要記錄泵站監控系統中所有由操作人員執行的重要動作，如啟動/停止泵機、調整參數設置、修改系統配置等。

日志記錄更為全面地記錄了泵站監控系統的運行狀態和各類系統事件，包括但不限于軟件啟動/關閉、異常報警、網絡中斷、軟件升級等。

1.8電氣主接線圖

根據泵站電氣主接線情況，采集各開關信號，能夠直觀顯示泵站機組設備運行情況，以及高壓分合閘信息和其他電力參數。

1.9網絡拓撲圖

展示泵站所有接入網絡設備架構圖，能夠直觀顯示各設備網絡通訊運行狀況，當出現通訊故障時能快速查出原因，方便維護。

1.10視頻監控

通過實時視頻，操作人員可以直觀地了解泵站現場的運行情況，包括設備的運行狀態、人員活動情況等。

通過錄像回放，操作人員可以回顧泵站現場的歷史情況，分析事件發生的經過，為故障排查和事件處理提供重要依據。

報警聯動功能將視頻監控與泵站的報警系統相結合，當泵站發生異常情況時，自動觸發視頻監控系統的報警聯動機制。

2. 智慧運維系統

智慧運維系統作為泵站管理的核心平臺，通過高度集成的技術手段，實現了對泵站日常運行的全方位、多層次監測與管理。同時還可以通過手機APP實時查看數據并及時處理。

2.1泵站駕駛艙總覽

泵站駕駛艙是智慧運維系統的中樞，集成了實時監測、數據分析、應急指揮等核心功能，能夠依據個性化需求，將泵站的各項關鍵業務數據在大屏幕上進行綜合可視化展示，使管理者能夠一目了然地掌握全局情況。

2.2智能巡檢

設備巡檢

設備巡檢功能涵蓋了完整的巡檢計劃和巡檢工單。用戶可以通過該功能設置和安排設備巡檢的詳細計劃，包括巡檢周期、巡檢設備和巡檢人員信息。同時系統支持根據巡檢計劃自動生成巡檢工單。

日常巡檢

日常巡檢功能涵蓋了巡檢項目、巡檢分類和巡檢工單，可設定和組織日常巡檢的各項項目，例如設施、環境的檢查內容等。

2.3工單管理

工單管理涵蓋事件類型、事件申報及事件工單等關鍵功能，允許用戶定義和配置各種事件類型，如設備故障、非故障等，便于有效管理不同類型的事件工單信息。

2.4保養計劃

保養管理涵蓋保養項目、保養分類、保養計劃、保養日歷和保養工單功能，通過設定和管理設備的保養項目及其保養周期，確保按照規定的保養計劃進行維護。

2.5庫存管理

庫存管理包括物品管理、出入庫管理和出入庫記錄功能。

2.6設備臺賬

以列表形式展示泵站設備臺賬，支持實時展示泵站設備數量，實現從建檔、檢維修、維修保養、檢定到報廢等的全生命周期管理。

2.7運行考核

考核指標包括泵站水源保證率、能源單耗達標率、安全運行率、提水量完成率、機組開停及時率等五項指標，從泵站、機組、班組人員等三個方面進行考核，結合計劃用水、運行監測、電子檔案等數據采集分析，實現泵站管理考核的數字化、智能化轉型。

3. 信息管理系統

泵站信息管理系統集成了主設備狀態監測、建筑物安全監測、視頻監控系統、門禁系統、環境監測以及智能雨水預測等多個功能。該系統能夠實時監測泵站設備的運行狀態和建筑物的安全狀況，同時具備視頻監控和門禁管理功能，確保泵站的安全運行。此外，系統還能監測泵站周圍環境參數，并通過智能雨水預測功能，為灌溉計劃的制定提供科學依據，實現水資源的合理利用。

4.工業網絡安全

灌溉泵站調控中心系統需要防止通過外部邊界發起的攻擊和侵入，防止未授權用戶非法訪問系統、非法獲取數據、入侵系統并進行重大的非法操作，從技術和管理兩個層面上全面保護灌溉泵站業務系統的安全性。

4.1工業防火墻

通常在工控網絡的邊界部署工業防火墻，以進行有效的隔離防護。

4.2工業網閘

將SCADA系統數據和信息化平臺做物理隔離，支持過濾工業協議、視頻信號、數據庫等功能，保護核心生產系統不受外來網絡攻擊。

4.3入侵檢測系統

精確檢測到各種類型的攻擊，保證業務系統的連續性、穩定性和可用性。

4.4日志審計分析系統

對各種網絡資源的多維度信息采集和自動化的關聯分析，及時發現網絡中的威脅和異常行為，通過與防火墻、入侵防御、終端安全等產品聯動，有效處理異常行為。

4.5工控安全審計系統

在調控中心部署工控安全審計系統，可集中呈現整個SCADA網絡的安全異常、安全威脅態勢、病毒爆發趨勢、設備故障等情況。

4.6工業主機衛士

可安裝在各種工業主機系統中，維護工業主機系統的長期穩定運行。

4.7安全管理平臺

針對SCADA系統網絡的安全狀態的檢測，及時發現各類網絡安全風險以及非法訪問事件，實現工業信息安全的閉環管理。通過可視化技術，將SCADA網絡全局的安全態勢以圖形化的方式直觀呈現。

4.8安全運維管理系統

調控中心SCADA系統部署工控安全運維堡壘機，接管服務器、工程師站等設備，實現對生產網的集中管理，進行權限分配、操作審計、合規性管理，對風險行為進行告警。

四、用戶價值效益

智慧灌溉泵站系統緊密結合灌區的數字化、智能化建設需求，對設備啟停控制、安全巡檢、視頻監控、優化機組配置、人員考核等業務進行一體化管理，實現無人值守、少人值守，隨啟隨停，有效降低事故率，確保泵站完好率達標，滿足全灌區工農業用水需求，為灌區水利現代化和經濟社會可持續發展提供可靠保障，助力實現灌區管理的一體化與智慧化運行。