一、系统概况

       上海市水闸泵站计算机自动控制系统太湖流域（上海部分）子系统工程是按照上海市水务局信息化总体规划和上海市水闸泵站计算机自动控制系统可行性研究报告的要求而实施的。太湖流域综合治理骨干工程（上海部分）位于上海市青浦、松江、闵行、金山四个区境内，一期范围为拦路港段、太浦河段、黄浦江上游干流段的全部区域，河道总长度约90 余公里。区域内地势低洼，地面高程仅为2.20～3.50m，低于上海一般地面高程，易受洪涝灾害。河道两岸的配套建筑物构成了沿河地区一线防洪控制工程，形成太湖流域洪水东排长江的全封闭“洪水走廊”，承担着太湖及太湖流域上游地区的泄洪、排涝以及上海市的引清输水与改善水环境条件等功能。

       整个子系统工程建设有1个子系统控制中心、3个分中心、30个监测站点和6 个站点的系统接入。工程建立的水闸远程监控系统，对太浦河段、拦路港段、黄浦江上游河道的水情和工情进行实时自动监测、监控，实时采集水情数据，通过光缆传输，在决策系统支持下，作出优化调度与调控水闸运行。确保上海市城市防洪安全和充分发挥水情资源的合理利用。

       水务信息化是城市信息化管理的重要组成部分，上海市水闸泵站自动控制系统覆盖了全市的主要河道，将对本市的防洪、除涝、水资源调度、水环境保护与治理赋予科学化的决策和现代化的管理。系统方案按照三层网络架构实现水闸的远程和本地监控：第一层是子系统监控中心，作为整个子系统的控制中心，也是子系统与市调度控制中心实现通信连接的枢纽；第二层是子系统的监测及管理层，由三个分中心站和汇聚站组成，可以对下属监控点实施数据采集、实时监视与远程控制；第三层是子系统执行层，由36个监测点组成，是整个子系统工情水情数据采集、图像监视和自动控制的最终实现者。

       上海市太湖流域计算机远程监控系统的一期工程，使用目前世界上先进的现场总线技术LONWORKS。在本系统中使用了24个iLON100，每个iLON100下接了每个闸站的IO点。对6个接入站点直接从原有PC机上读取数据，监测点作为子系统的最终执行者，不仅要完成现场水情工情采集的基本功能，还承担远程监控的终端操作任务。同时子系统将来还需要进一步自动测记潮汐、雨量以及水质等信息参数，为建立流域水动力模型及智能化调度决策作准备，而所有这些自动测量、记录任务的执行，都需要监测站点来实施，所以监测点自动化设计对于整个子系统的功能实现至关重要。设计主要包括自动控制和音视频两部分。鉴于系统应用目标的重要性和运行环境的特殊性，完成的本监控系统具有以下特点：可靠性与安全性、经济性与先进性、规范性、延续性、扩展性、互连性。

二、系统架构

       太湖流域（上海部分）闸站监控系统是一个基于网际组态软件 WebAccess而开发的，集闸站监控、统计报表、网络音视频、GIS 浏览、Web 浏览等功能于一体，不受限制的客户端在本地和远程皆可访问Web 服务站点。太湖流域（上海部分）闸站监控系统由工程节点、监控节点、监控系统Web站点、监控工作站和数据库等组成。在目前的系统中工程节点和 Web 服务站点是在同一台服务器上，系统架构如下图所示。

       图中的SCADA节点就是监控节点，即负责数据采集、设备控制和状态显示的监控计算机，监控节点（SCADA节点）直接与设备进行实时通信。监控节点物理上通过串口、以太网或其它通信接口来连接硬件设备，典型的设备包括PLC、控制器、直接数字控制系统（DDC）、分布式控制系统（DCS）和IO系统，但在大型的网络系统中监控节点通常不是一个Web 服务器，监控节点是直接连接到一个下位控制系统的计算机。

       监控节点通常通过串口、以太网或专用网卡和PLC、控制器和IO设备直接进行通信，监控节点也需要通过网络与客户端Client相连，监控节点在硬件设备和客户端之间传送数据。在某种意义上讲，监控节点是一个“数据采集控制服务器”， 工程节点以ASP在网页中实现，利用工程节点中的ASP页面可以实现所有的设置工作，从而建立一个完整的WebAccess工程节点。工程节点通过Access数据库中配置监控节点，所有图形、脚本和其它组成部分的副本都保存在工程节点的Access数据库中。