自來(lái)水公司供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方案

        供水管網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)管道壓力、水流量的數(shù)據(jù)傳送及閥門開(kāi)關(guān)的自動(dòng)控制，降低了故障率和提高了對(duì)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。便于及時(shí)迅速的了解及控制遠(yuǎn)端管道及閥門，低故障率和檢修的時(shí)間，減少停水次數(shù)。各水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端可自動(dòng)采集管道壓力、水流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與開(kāi)關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，信息傳輸?shù)阶詠?lái)水公司的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過(guò)對(duì)傳輸回的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可找到出故障的地點(diǎn)，從而當(dāng)一個(gè)遠(yuǎn)端出現(xiàn)故障時(shí)，能在最短的時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，恢復(fù)供水。

        系統(tǒng)構(gòu)成與配置

        一、系統(tǒng)構(gòu)成

        供水管網(wǎng)遠(yuǎn)程測(cè)控調(diào)度系統(tǒng)由調(diào)度中心、CDMA網(wǎng)絡(luò)APN專線、無(wú)線CDMA網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程終端單元(RTU)幾個(gè)部分組成， 遠(yuǎn)程終端單元RTU：由分散地分布在供水管網(wǎng)的每個(gè)遙測(cè)點(diǎn)上及分廠每個(gè)遙測(cè)點(diǎn)組成，采用RTU系列可編程CDMA RTU遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集發(fā)送與現(xiàn)場(chǎng)流量、壓力設(shè)備的開(kāi)關(guān)量、模擬量信號(hào)相連。遠(yuǎn)程終端可以自行進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理并通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)各監(jiān)控中心發(fā)出的查詢請(qǐng)求，將實(shí)時(shí)時(shí)刻或歷史時(shí)刻的數(shù)據(jù)發(fā)給調(diào)度中心。

        無(wú)線CDMA網(wǎng)絡(luò)：采用中國(guó)電信CDMA網(wǎng)絡(luò)的專用IP地址形式入網(wǎng)，每個(gè)SIM卡綁定固定內(nèi)部IP，擁有獨(dú)立上網(wǎng)APN名，網(wǎng)內(nèi)分配專用的APN名，普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)揂PN 。用于CDMA專網(wǎng)的SIM卡僅開(kāi)通該專用APN，限制使用其他APN，也限制網(wǎng)外SIM卡使用專網(wǎng)APN。

        CDMA網(wǎng)絡(luò)APN專線：通過(guò)與移動(dòng)通信有限公司的光纖專線，無(wú)線CDMA網(wǎng)絡(luò)中的DTU模塊可以直接訪問(wèn)到自來(lái)水公司內(nèi)部的主機(jī)。使用APN專線通信穩(wěn)定，不會(huì)有撥號(hào)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的斷線及假在線情況;通信帶寬大，可以允許同時(shí)采集多個(gè)DTU數(shù)據(jù);通信更快，節(jié)省采集時(shí)間。

        調(diào)度中心：由兩套配有上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的PC及CDMA光纖專線和CDMA模塊撥號(hào)組成雙機(jī)備份系統(tǒng)，平時(shí)由主系統(tǒng)工作，主系統(tǒng)故障時(shí)，起用備用系統(tǒng)，主備系統(tǒng)設(shè)置于公司調(diào)度中心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與公司內(nèi)部網(wǎng)連接，調(diào)度中心PC驅(qū)動(dòng)CDMA通信模塊向RTU下發(fā)配置信息、控制信息，及接收下位機(jī)上報(bào)的數(shù)據(jù)及告警信息，定時(shí)巡測(cè)、手動(dòng)巡測(cè)、隨機(jī)抽測(cè)、分組巡測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，具有查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等功能。并隨時(shí)將數(shù)據(jù)打印以備查詢。系統(tǒng)軟件由兩部分組成：監(jiān)控系統(tǒng)軟件(工作站軟件)和前置機(jī)軟件。

        監(jiān)控系統(tǒng)軟件是使用組態(tài)軟件二次開(kāi)發(fā)而成，該軟件畫面直觀，界面友好，具備數(shù)據(jù)顯示、模擬動(dòng)畫、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警顯示、生成曲線報(bào)表等多項(xiàng)功能。

        二、系統(tǒng)具體功能如下：

        向RTU下發(fā)組態(tài)信息、控制命令;

        RTU發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)具備一定的安全措施;

        處理RTU的報(bào)警信息;

        數(shù)據(jù)遙測(cè)功能：定時(shí)巡測(cè)、手動(dòng)巡測(cè)、隨機(jī)抽測(cè)、分組召測(cè);

        遙控功能：控制RTU開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)、遙信開(kāi)關(guān)狀態(tài);

        參數(shù)狀態(tài)管理功能：設(shè)置修改各測(cè)量數(shù)據(jù)上、下限值、量程、通訊參數(shù)(包括RTU端的站點(diǎn)號(hào)、IP地址等參數(shù)的設(shè)定);

        在線組態(tài)功能：新增RTU數(shù)據(jù)采集點(diǎn)等參數(shù)通過(guò)組態(tài)定義即可完成;

        數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能：對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)建庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，查詢歷史數(shù)據(jù)，報(bào)表打印功能;

        具有數(shù)據(jù)顯示功能： 能顯示測(cè)量的各種數(shù)據(jù)、遙信開(kāi)關(guān)狀態(tài)、各種系統(tǒng)圖形等。

        數(shù)據(jù)共享功能：在主機(jī)上運(yùn)行組態(tài)軟件及WEB服務(wù)軟件，使自來(lái)水公司寬帶內(nèi)部網(wǎng)的工作站只通過(guò)WEB瀏覽器就可以登陸查看所有監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)的任意時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù)。通過(guò)用戶身份認(rèn)證授權(quán)方式控制該用戶可訪問(wèn)那些監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

        系統(tǒng)配置

        一、 流量及壓力數(shù)據(jù)采集

        流量數(shù)據(jù)采集采用插入式超聲波流量計(jì);

        插入式超聲波流量計(jì)利用了低電壓、多脈沖接收發(fā)射的原理，采用雙平衡信號(hào)差分發(fā)射、接收專利技術(shù)和硬件無(wú)關(guān)化設(shè)計(jì);插入式傳感器解決了外夾式傳感器長(zhǎng)時(shí)間工作信號(hào)衰減和管道內(nèi)表面結(jié)垢而接收不到信號(hào)的問(wèn)題.

        準(zhǔn)確度 1.0 %

        重復(fù)性 0.2%

        流速范圍 0-64m/s

        測(cè)量周期 500mS (每秒2次，每個(gè)周期采集128組數(shù)據(jù))

        測(cè)量原理 超聲波時(shí)差原理，4字節(jié)IEEE754浮點(diǎn)運(yùn)算

        通訊協(xié)議 MODBUS協(xié)議、MBUS協(xié)議、FUJI擴(kuò)展協(xié)議，推薦使用MODBUS-RTU協(xié)議或者M(jìn)ODBUS-ASCII協(xié)議

        其它功能 自動(dòng)記憶前512日、前128個(gè)月、前10年的累積流量和工作狀態(tài);自動(dòng)記憶前30次上、斷電時(shí)間和流量并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或手動(dòng)補(bǔ)加;

        可編程定量控制器(可使用外部輸入信號(hào)或MODBUS指令啟動(dòng));

        1個(gè)雙向串行接口可連接多個(gè)如4~20mA、數(shù)據(jù)記錄器等外部設(shè)備;

        工作參數(shù)可固化到機(jī)內(nèi)的FLASH存儲(chǔ)器中，上電時(shí)自動(dòng)調(diào)出;

        用戶能夠通過(guò)E-mail傳送來(lái)的代碼文件實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)

        故障自診斷功能。

        故障時(shí)間計(jì)時(shí)器。

        工作電流 50mA (不連接鍵盤顯示和蜂鳴器不響的條件下)

        備用電池 使用CR2032，在24VDC斷電條件下保持10萬(wàn)小時(shí)數(shù)據(jù)不丟失

        環(huán)境溫度 -40℃～85℃ (大于此溫度范圍要求請(qǐng)與聚英翱翔聯(lián)系)

        工作時(shí)間 連續(xù)

        電 源 24VDC(電池供電：使用期1年)

        標(biāo)準(zhǔn)L1型，適用管徑DN300～6000mm

        防護(hù)等級(jí) IP68(可浸水工作)

        內(nèi)徑 200mm～6000mm(π型管段式內(nèi)徑可小至2毫米)

        直管段長(zhǎng)度 上游≥10D，下游≥5D，距泵出口處≥30D。

        測(cè)量介質(zhì) 種 類 水、海水、酸堿液、食物油、汽、煤、柴油、原油、酒精、啤酒等能傳播超聲波的滿管均勻液體。 濁 度 ：≤20000 ppm，污水 測(cè)量效果好，絕大多數(shù)污水管道可穩(wěn)定測(cè)量。

        溫 度： -40℃～160℃

        流 向： 可對(duì)正反向流量分別計(jì)量，并可計(jì)量?jī)袅髁俊?/p>

        二、CDMA RTU數(shù)據(jù)采集及發(fā)送模塊

        基本功能：

        標(biāo)準(zhǔn)RS232/485接口，用于壓力、流量、溫度等傳感器的數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)傳

        提供8路差分24bit精度的4-20mA模擬信號(hào)輸入

        提供4路光隔I/O輸入接口，其中前兩路可接入脈沖信號(hào)

        提供2路無(wú)源觸點(diǎn)輸出，觸點(diǎn)容量5A/220V，默認(rèn)狀態(tài)可選

        內(nèi)置1M flash存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，即使網(wǎng)絡(luò)異常也可將數(shù)據(jù)完整保存

        內(nèi)置工業(yè)時(shí)鐘，可定時(shí)定點(diǎn)上報(bào)數(shù)據(jù)

        模擬量采集部分自動(dòng)進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換，并可設(shè)置上下限報(bào)警值

        設(shè)備加電自動(dòng)連接網(wǎng)絡(luò)，斷線后自動(dòng)重連

        支持固定IP、域名解析和私有APN的組網(wǎng)方式

        數(shù)據(jù)上報(bào)格式為modbus協(xié)議

        設(shè)備自動(dòng)登錄網(wǎng)絡(luò)，斷線后自動(dòng)重連，用戶免維護(hù)

        支持專用設(shè)置軟件和遠(yuǎn)程短信設(shè)置參數(shù)功能

        支持遠(yuǎn)程軟件升級(jí)

        通信協(xié)議完善，組態(tài)軟件(亞控、紫金橋)支持，用戶免開(kāi)發(fā)

        寬電壓范圍供電：DC5V-30V(電池供電：使用期1年)

        標(biāo)準(zhǔn)接線端子,缺口型安裝孔，方便設(shè)備安裝

        設(shè)備工作狀態(tài)指示燈，方便設(shè)備維護(hù)

        增強(qiáng)功能

        內(nèi)嵌多種通信協(xié)議，統(tǒng)一數(shù)據(jù)上報(bào)格式，降低上位機(jī)開(kāi)發(fā)難度

        當(dāng)通信接口為RS485時(shí)，一臺(tái)設(shè)備可抄取多種儀表數(shù)據(jù)，最多6種

        8路模擬量通道可接入電壓信號(hào)

        支持連接多中心功能，最多可連4個(gè)中心

        支持短信上報(bào)方式，并可通過(guò)短信主動(dòng)提取數(shù)據(jù)。