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概述

　　江蘇省泰州引江河高港樞紐工程位于泰州市高港區(qū)口岸鎮(zhèn)西北約3km處，距長(zhǎng)江2km，是實(shí)現(xiàn)泰州引江河工程引、排、航目標(biāo)的控制建筑物。高港樞紐閘站工程包括泵站、節(jié)制閘、調(diào)度閘、送水閘四座水工建筑物及110KV專用變電所等管理設(shè)施。工程采用閘站結(jié)合布置，抽水站裝機(jī)總?cè)萘?8000KW，9臺(tái)套，立式開敞式軸流泵，配10KV高壓同步電機(jī)，雙向式流道，抽排結(jié)合，底層流道，結(jié)合自流引江；節(jié)制閘5孔，總凈寬50m，配弧形閘門；調(diào)度閘4孔，總凈寬20m，配上下扉平板閘門；送水閘3孔，總凈寬16.5m，配平板直升閘110KV戶外變電所設(shè)110KV/10KV主變壹臺(tái)，另一回路10KV線路供10/0.4KV所變。現(xiàn)有的高港樞紐計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是集監(jiān)督測(cè)量、控制、信號(hào)、管理等于一體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能夠?qū)ψ冸娝C(jī)組及其相應(yīng)的水工建筑物進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、控制和管理。系統(tǒng)采用浙大中控的JX-300集散控制系統(tǒng)，圖1為泵站集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，八臺(tái)采集控制站分布在泵站現(xiàn)場(chǎng)，5臺(tái)顯示操作站安裝在控制室內(nèi)，取消常規(guī)顯示儀表和報(bào)警光字牌。監(jiān)控系統(tǒng)主干網(wǎng)為兩段相連的粗纜冗余總線網(wǎng)，各個(gè)采集控制站和控制室內(nèi)的操作站組成一個(gè)以太網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。

泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能需求

　　泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)要求通過Internet網(wǎng)絡(luò)能夠遠(yuǎn)程對(duì)泵站、節(jié)制閘、調(diào)度閘、送水閘進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)、控制，主要功能包括：泵站電氣主接線的監(jiān)視、1-9#機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)視和控制、泵站節(jié)制閘的運(yùn)行調(diào)度和控制、1-9#機(jī)組下層流道引流調(diào)度及控制、調(diào)度閘和送水閘的運(yùn)行控制、泵站輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行控制、泵站運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的瀏覽和查詢等。如泵站電氣主接線的監(jiān)視畫面能夠顯示變電所各個(gè)刀閘、開關(guān)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，顯示主變高低壓側(cè)三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、頻率主變油溫以及所變AB、BC線電壓、三相電流、所變油溫，具有遠(yuǎn)程分合閘的操作提示和狀態(tài)指示，并能方便切換到各臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)控畫面。在機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)控畫面上顯示機(jī)組的運(yùn)行工況、流量、葉片角度、三相電流、三相電壓、勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓、有功功率、無功功率、主機(jī)轉(zhuǎn)速、上下導(dǎo)溫度、推力溫度、定子溫度、上下油缸溫度、上下游共四個(gè)閘門高，并具有遠(yuǎn)程機(jī)組啟停所需的條件控制。圖2為泵站機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控畫面。

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

　　選用了研華的WebAccess網(wǎng)絡(luò)組態(tài)監(jiān)控軟件，在已有的基于DCS的泵站監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了基于Internet泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

　　WebAccess是一個(gè)完全基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開發(fā)的組態(tài)和監(jiān)控軟件，它提供通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程組態(tài)、監(jiān)控的功能，系統(tǒng)管理人員通過Internet可以在線對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的測(cè)控點(diǎn)定義、流程圖制作、控制程序編寫、以及完成系統(tǒng)的其他維護(hù)管理工作，這些組態(tài)、管理信息可以方便地下載到監(jiān)控節(jié)點(diǎn)上去。



由于泰州引江河高港泵站已經(jīng)采用DCS實(shí)現(xiàn)了泵站測(cè)控管一體化，為了在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，我們利用了浙大中控的DCS OPC服務(wù)器JX OPC Server實(shí)現(xiàn)WebAccess和JX-300 DCS通信，連接方便，通信效率高。圖2為泵站網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖。圖中WebAccess監(jiān)控節(jié)點(diǎn)通過JX OPC Server與DCS通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的測(cè)量和控制。WebAccess工程節(jié)點(diǎn)則是進(jìn)行系統(tǒng)定義和管理的Web站點(diǎn)，它可以對(duì)多個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理，對(duì)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的組態(tài)監(jiān)控信息可以通過網(wǎng)絡(luò)下載到WebAccess監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，WebAccess客戶端是普通的Web瀏覽器，數(shù)量無限，客戶端遠(yuǎn)程登錄到WebAccess工程節(jié)點(diǎn)后，就可以被導(dǎo)向到需要的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)。并可以在授權(quán)范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)督和控制，遠(yuǎn)程的操作監(jiān)視畫面和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控操作畫面一樣。由于客戶端在第一次登錄后，自動(dòng)將實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控操作的控件下載到客戶端的計(jì)算機(jī)上，在監(jiān)視、操作過程中只傳輸少量變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，因此系統(tǒng)反應(yīng)速度快，畫面豐富、生動(dòng)。且已有的Internet安全技術(shù)都可以應(yīng)用在此遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)上。

　
　　圖3是遠(yuǎn)程客戶端看到的機(jī)組監(jiān)控操作畫面，遠(yuǎn)程客戶可以和泵站現(xiàn)場(chǎng)一樣觀測(cè)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和狀況，具有遠(yuǎn)程操作權(quán)限的操作人員還可以進(jìn)行開機(jī)、停機(jī)操作，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)則自動(dòng)檢測(cè)開停機(jī)條件，并作出正確的響應(yīng)。

　　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)安全措施

　　WebAccess 使用者權(quán)限能限制一個(gè)使用者能看的畫面和點(diǎn)的數(shù)量，WebAccess 的區(qū)域和等級(jí)安全制度限制了一個(gè)使用者可以改變的點(diǎn)的數(shù)量。WebAccess 使用者權(quán)限的功能是獨(dú)立于Windows 安全體系之外的。完整的Windows安全系統(tǒng)只會(huì)讓系統(tǒng)所熟悉的使用者使用你的瀏覽器，使之成為有權(quán)利的使用者或者本地用戶，能提供和一個(gè)企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)相似的安全體系。

　　 WebAccess支持以下web站點(diǎn)安全特性：

（1）匿名訪問。最低安全性，通常應(yīng)用于具有大量用戶場(chǎng)合。
（2）集成Windows驗(yàn)證。連接到Web 服務(wù)器(工程節(jié)點(diǎn))時(shí)需要用戶名和密碼。集成Windows驗(yàn)證安全性能比匿名訪問高。如果沒有被Windows NT安全通過驗(yàn)證，集成Windows驗(yàn)證將要求用戶依用戶名、密碼和域名登錄，這類似于訪問在公司Intranet上的服務(wù)器或共享文件。如果用戶是可信任域的成員或Web服務(wù)器上注冊(cè)的用戶，通過授權(quán)的用戶名和密碼登錄，將不會(huì)彈出登錄對(duì)話框。如果用戶是不可信任域的成員或Web服務(wù)器上非注冊(cè)的用戶，系統(tǒng)將提示依用戶名和密碼登錄。
（3）防火墻。防火墻可限制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)流，常用于限制客戶端與監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的通訊，從工程節(jié)點(diǎn)上下載文件到監(jiān)控節(jié)點(diǎn)。如果你系統(tǒng)的連接需要通過防火墻，網(wǎng)絡(luò)管理員要為系統(tǒng)開放2個(gè)TCP端口，一個(gè)端口用于下載文件，另一個(gè)端口用于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換。在監(jiān)控節(jié)點(diǎn)軟件安裝時(shí)，你需設(shè)定這些TCP端口。當(dāng)你在建工程和監(jiān)控節(jié)點(diǎn)時(shí)，必須輸入正確的TCP端口，當(dāng)然也可通過“更新”鏈接重新設(shè)定端口號(hào)。
（4）VPN(虛擬專用網(wǎng)絡(luò))。通過Internet或其它網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建專用網(wǎng)絡(luò)通道。
（5）Secure Sockets Layer（SSL）。利用服務(wù)器端數(shù)字證書和客戶端數(shù)字證書，實(shí)現(xiàn)客戶端和工程節(jié)點(diǎn)之間的身份認(rèn)證和安全通信。SSL協(xié)議涉及對(duì)稱加密、公用密匙加密、身份驗(yàn)證、數(shù)字簽名和信息摘要等技術(shù)。SSL通過利用數(shù)字證書進(jìn)行數(shù)字簽名的辦法實(shí)現(xiàn)通信雙方的身份鑒別以及所做操作的不可抵賴性，通過對(duì)稱加密實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)臋C(jī)密性，通過信息摘要技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐暾钥刂?，且這些工作對(duì)用戶來說都是透明的。


（6）WebAccess通過將客戶端操作人員分成個(gè)體管理員、系統(tǒng)管理員、線上管理員、線上操作員、個(gè)體管理員，每個(gè)用戶至少指定一個(gè)區(qū)域和等級(jí)。區(qū)域用于限制修改數(shù)據(jù)的能力，用戶和點(diǎn)都必須分配有區(qū)域和等級(jí)，且用戶和點(diǎn)有相同的區(qū)域，用戶的等級(jí)大于等于點(diǎn)的等級(jí)時(shí)用戶才能對(duì)這個(gè)點(diǎn)的值進(jìn)行修改。

　　結(jié)束語
　　基于Internet的泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以使得運(yùn)行操作人員通過Internet隨時(shí)隨地監(jiān)視泵站的運(yùn)行工況，提高水利工程的運(yùn)行維護(hù)水平，合理配置人力資源，同時(shí)對(duì)水利工程的運(yùn)行管理模式的改變起著積極的推動(dòng)作用。它為流域水資源的優(yōu)化調(diào)度、充分合理發(fā)揮水利工程的綜合效益奠定了基礎(chǔ)。系統(tǒng)在Internet技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)上，通過標(biāo)準(zhǔn)化的OPC接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了WebAccess遠(yuǎn)程組態(tài)監(jiān)控軟件和JX-300 DCS的集成，使得系統(tǒng)的開放性高。