一、 項目背景
臺灣省臺北縣新荘市中港地區(qū)由于地勢低洼，貴子坑溪和中港大排兩大排水干線的大水都流向這里，導致附近民眾長期以來深受水患，尤其是當臺風來襲會在短時間內帶來大量降水，由于排水能力不夠更會造成該地區(qū)大范圍淹水，災情相當嚴重。
上世紀80年代初，臺北縣政府為了解決這一問題，修建了中港西抽水站，用以收集新莊、泰山、五股地區(qū)流經的雨水，包括臺一線公路以北，中山高速公路以南之低洼平地，集流面積廣達1,660公頃。主要以新荘市區(qū)及五股工業(yè)區(qū)為主，將新荘市中港、輔仁、泰山及及五股低洼地，經中港及貴子坑溪兩大排水干線匯集于五股工業(yè)區(qū)西北角，排至大窠坑溪，平時雨水少的季節(jié)，均以重力自然排水；并于出口處設立中港西抽水站，當雨季尤其是臺風季節(jié)來臨，大窠坑溪水位高漲后比排水干道的集水區(qū)水位高時，重力閘門關閉并及時通過中港東西兩個抽水站進行排水，以達到快速排除市區(qū)水澇的問題。
第一次新建的中港西抽水站設置了8個抽水機組，總抽水量達64CMS；但歷經近年來多次臺風后，發(fā)現(xiàn)還會常發(fā)生各集水區(qū)內遭到淹水的情形，臺北縣政府經過仔細調研和檢討，發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)有抽水機組容量不足所致；為徹底解決淹水問題，臺北縣政府決定擴建中港抽水站的抽水容量，但由于原有站房面積有限及貴子坑溪與中港大排兩個區(qū)域的地勢有較大差別，常造成地勢較低的中港大排集水區(qū)的排水干線受地勢較高的貴子坑溪集水區(qū)排水干線的排擠，而導致低洼地區(qū)排水較慢而導致淹水時間較長。
為徹底解決新荘市區(qū)的淹水問題，臺北縣政府于04年陸續(xù)擴建了中港西抽水站，并增建了中港東抽水站，并制定了以下目標：
1. 擴大中港東、西兩個抽水站的抽水容量，以徹底避免集水區(qū)內的淹水情形；
2. 收集并整合中港東、西兩個抽水站的實時監(jiān)測信息，并實時顯示于中港東站內設立的馬賽克流程圖板中，以達到重要實時信息現(xiàn)場操作人員清晰觀測到的效果；
3. 構建中港東、西兩個抽水站水位流量預測系統(tǒng)，提供未來5分鐘、10分鐘及30分鐘的水情預測，警示功能。
二、 項目規(guī)模
◆ 擴建后的中港東、西抽水站其抽水機及附屬設備類型及數(shù)量如下表：
除了上述設備之外，中港東及中港西上游增設了6個流量站、6個水位站、4個雨量站，并且配備類神經水情預測網絡系統(tǒng)，用來預測未來一段時間內上游水情變化趨勢
經過擴建后的中港抽水站，總抽水容量達142CMS（遠高于目前所需求的134CMS）也就是511200噸/小時，抽水能力非常之大，完全可以達到快速排澇的效果。
◆ 擴建后的中港東平面圖如下：
◆ 擴建后的中港西平面圖如下：
三、 項目業(yè)主、集成商、設計院
‹ 業(yè)主：臺北縣政府
‹ 監(jiān)造單位：萬銘工程科技股份有限公司
‹ 承攬商：臺灣鼎磊企業(yè)股份有限公司
四、 項目主要軟硬件產品
‹ 主要硬件產品：
PLC：貝加萊B&R
工控機：研華工控機
服務器：IBM服務器
網絡交換機：MOXA網絡交換機
‹ 主要軟件產品：
SCADA軟件：北京亞控KingView繁體中文版
工業(yè)庫軟件：北京亞控KingHistorian英文版
水情預測軟件：德凌資訊
五、 項目挑戰(zhàn)
本項目基于上位機監(jiān)測系統(tǒng)主要遇到兩大方面的挑戰(zhàn)：
1. 水情預測方面
本次項目擴建后，基于過去的經驗，臺北縣政府深刻感受到監(jiān)控系統(tǒng)缺乏水情預測是一個很大的缺失！因此本次擴建目標中明確提出要增加水情，即水位流量預測分析系統(tǒng)，以做到防患于未然。
水情預測系統(tǒng)要求必須有一個強大的數(shù)據(jù)庫支撐，用來快速存儲大量的水情數(shù)據(jù)用以分析和預測，同時，要求數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有高度的穩(wěn)定性、極強的數(shù)據(jù)壓縮技術以保證數(shù)據(jù)庫能長期存儲實時數(shù)據(jù)并且以后能正常查詢歷史數(shù)據(jù)進行分析。而抽水站擴建前使用的只是關系數(shù)據(jù)庫，顯然達不到長期快速存儲大量實時數(shù)據(jù)的效果，更不能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的合理壓縮以實現(xiàn)對系統(tǒng)空間的合理占用。過去幾年使用關系數(shù)據(jù)庫的實踐表明：關系數(shù)據(jù)庫在長期存儲大量歷史數(shù)據(jù)后，查詢性能明顯下降。
2. 實時監(jiān)控方面
本項目擴建后，在這種設備種類和數(shù)量繁多、設備控制流程復雜、實時采集監(jiān)控點數(shù)達3000多點的情況下，必須采取可靠的監(jiān)控設備和技術，才能確保抽水機組在惡劣的臺風天氣能夠正常連續(xù)運行，確保當?shù)?br />
居民的生命財產安全。
本項目明確要求：
上位監(jiān)控系統(tǒng)必須能夠即時顯示各個設備的運轉狀況、即時記錄所有設備的運轉信息、即時記錄各設備故障信息和產生的報警信息；并可隨時查詢某一段時間內各抽水機組中關鍵點的工作情況，需提供基于水位等的各種重要監(jiān)測信息的分析統(tǒng)計報表。
為了實現(xiàn)上述功能，該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)存儲和的查詢功能、性能要求都極高，要求有方便的報表查詢系統(tǒng)的支持。而該抽水站原有的軟件監(jiān)控系統(tǒng)不能實現(xiàn)對歷史報警和歷史數(shù)據(jù)的報表查詢。
六、 解決方案
為實現(xiàn)擴建后的中港抽水站達到想要的實時信息監(jiān)測目標和及時提供水位流量的預測結果，臺灣英碩系統(tǒng)股份有限公司作為本項目實施的承接商， 決定選用北京亞控科技KingView6.53和工業(yè)實時數(shù)據(jù)Kinghistorian軟件，以此來構建整個抽水站的監(jiān)控系統(tǒng)；同時和臺北大學水工研究所合作完成水情預測系統(tǒng)的構建和結果預告。該系統(tǒng)解決方案融合了現(xiàn)場通信技術，數(shù)據(jù)庫技術，SCADA/HMI 技術，C/S 技術等的一體化的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)整體解決方案：
1. 完整的解決方案架構圖如下：
2. 項目解決方案說明和功能特點：
◆ 為保障項目安全可靠，本監(jiān)控系統(tǒng)全部采取冗余配置體系：
－－- 所有的 PLC 跟上位監(jiān)控計算機均采用雙網絡連接通訊；這種連接方式避免了單一網絡系統(tǒng)中網絡出現(xiàn)故障后現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)不能及時傳到監(jiān)控中心的弊端。當主網絡通訊中斷時，通過 PLC 自動切換到從網，保證通訊鏈路不中斷，為系統(tǒng)不間斷采集提供了可靠性保障。
－－-上位監(jiān)控軟件組態(tài)王也采用了雙機熱備配置； 其構造思想是主機和從機通過 TCP/IP 網絡連接，正常情況下主機處于工作狀態(tài)，實時跟 IO 設備通訊完成對實時數(shù)據(jù)的監(jiān)控；從機處于監(jiān)視狀態(tài)，一旦從機發(fā)現(xiàn)主機異常，從機將會在很短的時間之內代替主機，完全實現(xiàn)主機的功能。
◆ Kinghistorian和水情分析預測系統(tǒng)充分結合， 是水位預測高準確性的關鍵措施：
－－- KingHistorian 是北京亞控科技發(fā)展有限公司面向現(xiàn)代化制造型企業(yè)推出的工業(yè)數(shù)據(jù)庫產品，具有以下突出特點：
● 它能夠以毫秒級分辨
