无锡高新水务有限公司污水收集优化运行系统，是无锡市高新区排水设施运营、养护、监控及调度系统重要组成部分；是集成了SCADA技术、数据库技术、通讯技术等多种技术的一个信息发布和控制平台。该平台实时检测数据、设备运行信息和各远程监测分站的设施属性数据为基础，具有实时信息监控，综合信息分析、应急处理，设备运行维护检修支持，以及统计报表、并为上层的综合调度系统提供数据源。为无锡高新水务有限公司建立GIS系统、数据化管理提供支持。

根据高新水务有限公司的管理模式及目前管网及泵站的分布，本工程设计范围包括调度控制中心1座、泵站15座（一期现场部分先实施7座）、污水厂3座。现场IO点数约在1000点左右。同时系统具备10000点的标签量能力，以备将来泵站数量增加时系统的免费扩容

整个污水收集优化运行系统在物理上被分成三个部分，即控制中心（系统的控制中心设在新城污水处理厂）、分站（包括泵站和污水厂）以及将两者链接起来的通信网络。

控制中心主要配置有服务器、工作站、DLP大屏幕、打印机、网络设备等。服务器包括实时数据采集服务器和视频服务器。实时数据采集服务器具有冗余能力，保证其不间断的运行。控制中心的污水泵站SCADA系统作用是实时采集分站运行参数，从而进行优化调度、数据处理、往上向综合调度系统（GIS系统）传送协议数据，并接受命令向控制器下达遥控指令，完成统计报表等功能。控制中心的污水泵站SCADA系统同时提供大屏幕展示功能及安防监控功能，为领导决策提供直观明了的支持。

分站包括泵站和污水厂，本系统设计在梅村、硕放和新城污水处理厂配置数据采集端，独立采集调度控制中心关注的数据和图像，通过ADSL有线网络向调度控制中心发送。如此配置的优点在于不影响污水厂现有自控系统的独立性和连续生产，保留了污水厂现有的、成熟的生产管理及运营模式。同时新增了泵站SCADA调度控制中心对污水厂关键数据的掌握，为综合调度奠定基础。

分站包括泵站和污水厂，本系统设计在7座泵站现场进行系统改造、安装和调试。配置检测仪表、PLC控制系统、视频监控系统、电子围栏及网络设备等，实现对监控设备本地的数据采集及远程发送，接受并完成来自远程控制命令，完成本地的控制。泵站历史数据可以在调度控制中心进行存储，也可以存储在现场控制器的海量内存中(内存最大可扩展至8G)，互为备份。

系统网络是以APROL监控软件和现场控制器为核心并采用交换机、路由器、防火墙等现代网络设备构成的一个分布式计算机采集监控网络。中心网络中的主要元素为调度控制中心泵站SCADA系统、泵站现场控制器。整个系统由两层网络构成，第一层是调度控制中心的SCADA系统，第二层是泵站和污水处理厂。连接两层网络实现网络间数据交互的是由电信/移动等通信运营商提供的专用或公用通信信道。

控制中心的主干网络采用冗余的1000Mbps 交换式以太网网络。网络基于客户机/服务机模式构建，网络通讯协议为TCP/IP，通讯介质为5类双绞线。外部VPN专线和GPRS专线/或3G网络通过不同的防火墙和路由器接入核心交换机。

系统的各项任务按功能划分分别运行在网络中不同的服务器中（实时数据服务器、视频监控服务器等），并对重要的功能服务器采用冗余配置，其它客户机（操作员工作站、工程师工作站、视频工作站等）通过网络共亨服务器资源。基于这种框架的系统网络可合理利用网络资源，减轻了单台服务器的工作和通讯负荷，同时也可避免由于单台服务器的故障而导致的系统瘫痪问题，保证系统上层网络高速稳定运行。

泵站和污水处理厂网络

根据招标文件的要求，对于泵站现场控制器和污水处理厂数据采集计算机与调度控制中心之间的远程通讯方式，我们提供有线通信方式和无线通信方式二种方案。其中，有线ADSL专线接入方式为主信道，无线GPRS/CDMA/3G网为备用信道。鉴于我司提供的现场控器制卓越的通讯能力，我们可以不改变系统架构及控制器选型，直接根据现场实际的通信条件和甲方与通信部门协商的结果变更通信的方式。

有线通信方式

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)，中文名字叫非对称数字用户线路。ADSL采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行（用于用户上传信息）和下行（用于用户下载信息）三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供最高3.5Mbps的上行速度和最高24Mbps的下行速度。ADSL的带宽较大、连接简单、投资较小，是目前非常成熟的通信技术。上述三个通道可以同时工作，传输距离达3～5公里。ADSL采用了高级的数字信号处理技术和新的算法压缩数据，使大量的信息得以在网上高速传输。在现有的较长的铜制双绞线(普通电话线)上传送数据，其对信号的衰减是十分严重的，ADSL在如此恶劣的环境下实现了大的动态范围，分离的通道，以及保持低噪声干扰。为了在电话线上分隔有效带宽，产生多路信道，ADSL调制解调器一般采用两种方法实现，频分多路复用(FDM)或回波消除(Echo Cancellation )技术。FDM在现有带宽中分配一段频带作为数据下行通道，同时分配另一段频带作为数据上行通道。下行通道通过时分多路复用 (TDM)技术再分为多个高速信道和低速信道。同样，上行通道也由多路低速信道组成。而回波消除技术则使上行频带与下行频带叠加，通过本地回波抵消来区分两频带。

ADSL专线的通讯方式优势在于，其星型的网络拓扑方式，保证了每个用户的带宽，而且其带宽是属于独享式的，可以保证通讯的安全性。

无线通信方式

GPRS是通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service）的简称，它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说不大，但得到的用户数据速率却相当可观。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。

建议无锡高新水务公司向无锡移动或联通等通信运营商申请专用GPRS APN网络连接。当无锡高新水务公司内部终端（如泵站控制器、污水厂数据采集计算机）需要访问内部服务器时，只需通过GPRS访问无锡高新水务公司专用APN，在通过移动公司的权限审核后，移动公司通过GPRS网络在无锡高新水务公司终端和公司服务器之间沟通路由，使无锡高新水务公司终端能随时随地地访问公司内部资源，完成相关业务。

为保证无锡高新水务公司专网的安全性，运营商提供以下多种安全措施：

l         移动公司通过SIM卡验证，只有无锡高新水务公司指定的手机才有能力拨打无锡高新水务公司专用APN

l         移动终端的空中传输数据都实行了加密，保证了空中传输的安全性

l         无锡高新水务公司内部服务器通过防火墙与江苏移动的GPRS网络连接。通过在防火墙上设置过滤规则，可以防止DoS攻击

l         无锡高新水务公司还可以在应用程序增加登录页面，用户在访问内部数据前输入应用层的帐户和密码，进一步增强信息保护措施

 

3G全称为3rd Generation，中文含义就是指第三代数字通信。3G目前有3种标准，分别是欧洲的WCDMA制式（中国联通运营，目前最成熟使用人数最多的3G标准，目前在欧洲最高速度可以达到14.4Mbps。），美国的CDMA2000制式（中国电信运营，成熟度仅次于WCDMA）和中国自主研发的TD-SCDMA制式（中国移动运营，自主研发，目前还只有在中国正式商业运营。）。3G与现在使用的2.5G最大的优势是视频通话和媲美宽带的网速，所有业务数据（声音、图像、报警信息、数据信息等）均可通过无线网络进行远距离传输，彻底弥补了数传电台、GPRS等无线通讯方式在视频传输速度上的缺陷，使得视频实时监控成为可能：