GPRS水源井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)方案

分類(lèi)：解決方案日期：2010-07-16 09:27:42

一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

該系統(tǒng)適用于供水公司、電廠、鋼廠等大型企業(yè)控制管理自備水源井，可采集水泵的啟停狀態(tài)、三相電流、三相電壓、出水流量、水位、出水壓力等信息，遠(yuǎn)程控制自備井水泵的啟停，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、記錄設(shè)備故障，保障企業(yè)安全供水。

二、 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)主要由儀表設(shè)備、GPRS測(cè)控終端、GPRS網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控管理中心等設(shè)備組成。

儀表設(shè)備包括：

水表或流量計(jì)、水位變送器、壓力變送器、溫度變送器、電流互感器、水泵啟動(dòng)柜等

1、 GPRS測(cè)控終端（RTU）

由藍(lán)迪通信科技公司自主開(kāi)發(fā)，是該系統(tǒng)的核心部分之一。其主要功能：

1）通過(guò)變送器及傳感器將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采樣、A/D轉(zhuǎn)換、邏輯判斷、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)處理和協(xié)議打包、存儲(chǔ)并向通信單元傳輸操作;

2）接受通信單元發(fā)來(lái)的信息和控制操作，處理并執(zhí)行控制中心對(duì)采集參數(shù)的設(shè)置或機(jī)構(gòu)操作；

3）流量計(jì)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的編碼和解碼

4）供電方式可采用市電220V供電、電池供電、太陽(yáng)能供電幾種方式。

（1） 技術(shù)原理：

LAND無(wú)線RTU是集成了模擬信號(hào)采集、過(guò)程IO控制和無(wú)線數(shù)據(jù)通信于一體的高性能測(cè)控裝置，可以直接接入標(biāo)準(zhǔn)變送器信號(hào)或儀表輸出的模擬信號(hào)、電平信號(hào)、干觸點(diǎn)、脈沖信號(hào)等，是小規(guī)模過(guò)程信號(hào)實(shí)施無(wú)線測(cè)控的最佳手段。

LAND無(wú)線RTU內(nèi)部具有一個(gè)高性能的微處理器，可以完成模擬信號(hào)的采集、量值轉(zhuǎn)換和濾波處理等，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)周期和上報(bào)周期可以根據(jù)用戶(hù)環(huán)境的要求而調(diào)整，多點(diǎn)組網(wǎng)的方式非常靈活，既可以選擇簡(jiǎn)單方便的GSM短消息方式，也可以選擇高效實(shí)時(shí)的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)方式。監(jiān)控中心的建立也是非常容易，目前流行的組態(tài)軟件都可以直接接入，同時(shí)我公司也可以提供基于互聯(lián)網(wǎng)WEB發(fā)布的測(cè)控系統(tǒng)，可以滿足大多數(shù)用戶(hù)的需求。

（2） 功能及特點(diǎn)：

① 配備多種接口資源，包括模擬信號(hào)采集、開(kāi)關(guān)量輸入、輸出，脈沖信號(hào)輸入等；

② 支持一路RS232/RS485方式的用戶(hù)數(shù)據(jù)接口，可接入流量計(jì)等各種設(shè)備；

③ 采集傳輸控制一體化，提高了系統(tǒng)可靠性，降低了成本；

④ 采用工業(yè)級(jí)超低功耗高性能的嵌入式處理器；

⑤ 用戶(hù)可以編程的量程轉(zhuǎn)換和報(bào)警上下限設(shè)定；

⑥ 內(nèi)設(shè)工業(yè)時(shí)鐘，精確計(jì)時(shí)；

⑦ 自動(dòng)定時(shí)上報(bào)和事件觸發(fā)上報(bào)功能；

⑧ 內(nèi)置大容量FLASH存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，支持歷史數(shù)據(jù)檢索；

⑨ 通訊協(xié)議完善，組態(tài)軟件支持，用戶(hù)免開(kāi)發(fā)；

⑩ 板載GSM/GPRS傳輸模塊，方便用戶(hù)選擇GSM、GPRS組網(wǎng)方式；

⑪ 提供用戶(hù)設(shè)置軟件，開(kāi)放式接口，方便與組態(tài)軟件及其它軟件連接；

⑫ 工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠，堅(jiān)固耐用；

（3） GPRS測(cè)控終端（RTU）

（4） GPRS測(cè)控終端（RTU）組網(wǎng)原理圖

RTU的通訊方式可以根據(jù)實(shí)際情況選擇SMS/GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)，其他的工作參數(shù)如量程、開(kāi)關(guān)量輸入模式、存儲(chǔ)周期、上報(bào)周期等可以通訊RTU初始化軟件予以設(shè)置。具體使用參照手冊(cè)進(jìn)行即可。

2、GPRS網(wǎng)絡(luò)

（1）GPRS通信的特點(diǎn)

GPRS是目前解決移動(dòng)通信信息服務(wù)的一種較完美的業(yè)務(wù)，它是以數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)、覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業(yè)和企業(yè)用戶(hù)開(kāi)展無(wú)線辦公提供了基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，為推動(dòng)移動(dòng)辦公的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，GPRS網(wǎng)絡(luò)具有租用費(fèi)用低、移動(dòng)辦公，不受地域制約等優(yōu)點(diǎn)。GPRS的出現(xiàn)為企業(yè)和行業(yè)用戶(hù)開(kāi)展無(wú)線辦公提供了一種新的選擇。

GPRS通信方式更適合于無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)。在水源井監(jiān)控中有大量的數(shù)據(jù)需要工作人員及時(shí)的采集、記錄，如果這些數(shù)據(jù)都要人工采集、記錄的話勢(shì)必給工作人員巨大的工作量，而且效率不高，于是我公司根據(jù)實(shí)際工作情況設(shè)計(jì)了一套完整的解決方案，可以實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)累計(jì)流量、瞬時(shí)流量、壓力、溫度、流體密度、儀表內(nèi)部時(shí)間的監(jiān)測(cè)，并且通過(guò)增加現(xiàn)場(chǎng)儀表可以采集更多的數(shù)據(jù)。采集的參數(shù)可以通過(guò)報(bào)表輸出或者以趨勢(shì)曲線的方式顯示、打印，以便管理部門(mén)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，管理和服務(wù)好用戶(hù)。

（2）GPRS無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)有以下優(yōu)勢(shì)：

1、安裝簡(jiǎn)單方便。GPRS用戶(hù)可隨意分布和移動(dòng)自己的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，無(wú)須擔(dān)心線路的維護(hù)或有線在移機(jī)時(shí)導(dǎo)致的通訊中斷。建設(shè)新的營(yíng)業(yè)點(diǎn)無(wú)需進(jìn)行拉線，埋線等工作。

2、設(shè)備投資價(jià)格低。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，接收傳送數(shù)據(jù)的GPRS模塊已經(jīng)比數(shù)傳電臺(tái)便宜的多。

3、通信資費(fèi)便宜。目前各地移動(dòng)公司對(duì)GPRS 資費(fèi)包月比有線電話網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)還便宜。在GPRS網(wǎng)中，用戶(hù)只需與網(wǎng)絡(luò)建立一次連接，就可長(zhǎng)時(shí)間的保持這種連接，并只在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)才占用信道并被計(jì)費(fèi)，保持時(shí)不占用信道不計(jì)費(fèi)。這樣，營(yíng)業(yè)點(diǎn)即不用頻繁建立連接，也不必支付傳輸間隙時(shí)的費(fèi)用。

4、鏈路穩(wěn)定可靠，永不掉線。

5、GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無(wú)縫連接。

6、覆蓋較好，相比較很多無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（集群，雙向傳呼，），其網(wǎng)絡(luò)覆蓋是最好的。

7、接入時(shí)間短，分組交換接入時(shí)間縮短為少于1秒，能提供快速即時(shí)的連接。

8、支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議以及VPN組網(wǎng)

4、監(jiān)控管理中心（管理服務(wù)器+水源井監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件）

調(diào)度控制中心部分：

在調(diào)度控制中心安裝遠(yuǎn)程GPRS數(shù)據(jù)接入服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、WEB數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器各一臺(tái)。并利用現(xiàn)有的辦公局域網(wǎng)、INTERNET環(huán)境形成一套綜合的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平臺(tái)。

三、 系統(tǒng)功能

1、 硬件功能：

1、測(cè)控終端現(xiàn)場(chǎng)采集水源井的水泵狀態(tài)、電參數(shù)、出水流量、水位、壓力、溫度等數(shù)據(jù)。

2、測(cè)控終端主動(dòng)定時(shí)上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，隨時(shí)上報(bào)狀態(tài)變化信息和報(bào)警信息。

3、測(cè)控終端可顯示、存儲(chǔ)、查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)；可修改工作參數(shù)。

4、測(cè)控終端可自動(dòng)控制水泵的啟停，可遠(yuǎn)程控制水泵的啟停。

5、測(cè)控終端支持遠(yuǎn)程軟件升級(jí)和參數(shù)設(shè)置。

6、測(cè)控終端可保護(hù)水泵設(shè)備，避免在缺相、過(guò)流等狀態(tài)下啟動(dòng)工作。

7、測(cè)控終端兼容任何廠家生產(chǎn)的脈沖水表或各種流量計(jì)。

8、測(cè)控終端兼容任何廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出的測(cè)量變送器。

9、使用GPRS-VPN專(zhuān)網(wǎng)，投資少、數(shù)據(jù)傳輸可靠、通信設(shè)備維護(hù)量小。

10、使用GPRS網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，支持GPRS和短消息兩個(gè)通信通道。

2、 軟件功能：

（1）、強(qiáng)大包大攬的數(shù)據(jù)庫(kù)支持和存儲(chǔ)能力

系統(tǒng)支持SQL Server和其他可以通過(guò)ODBC接口進(jìn)行訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，其中對(duì)于Sybase數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，可以選用UNIX或Windows 2003操作系統(tǒng)。客戶(hù)端可以使用Open Client和ODBC兩種接口。

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：存放系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)(包括：運(yùn)行數(shù)據(jù)、配置信息、告警信息、安全及操作員權(quán)限信息、操作維護(hù)記錄等)，它只是被動(dòng)地響應(yīng)來(lái)自其他業(yè)務(wù)臺(tái)的請(qǐng)求，進(jìn)行訪問(wèn)。具有文件存檔功能，存檔的文件能在硬盤(pán)上保存一年，然后倒入其他存儲(chǔ)介質(zhì)保存。

（2）多種數(shù)據(jù)查詢(xún)和報(bào)表功能

提供了很多滿足用戶(hù)需要的報(bào)表，設(shè)備分類(lèi)告警統(tǒng)計(jì)報(bào)表、告警分類(lèi)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、端局告警對(duì)比報(bào)表、運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、某時(shí)刻設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)查詢(xún)報(bào)表、及監(jiān)控量歷史曲線報(bào)表等。

（3）數(shù)據(jù)采集和信息查詢(xún)功能：

該項(xiàng)功能是整個(gè)系統(tǒng)的核心功能之一，因?yàn)樗苯記Q定著監(jiān)測(cè)中心是否能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地掌握用戶(hù)計(jì)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)用量。實(shí)現(xiàn)該功能的基礎(chǔ)是高精度的計(jì)量表和基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)在線傳輸。

GPRS智能數(shù)據(jù)采集終端是一個(gè)具有自動(dòng)上報(bào)計(jì)量數(shù)據(jù)和自動(dòng)故障報(bào)警功能的智能化裝置，無(wú)需人工干預(yù)校時(shí)，GPRS智能數(shù)據(jù)采集終端能夠?qū)r(shí)鐘自動(dòng)同步于監(jiān)測(cè)中心的電腦，同時(shí)對(duì)流量計(jì)的時(shí)鐘進(jìn)行同步，從而保證了整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)時(shí)鐘的準(zhǔn)確性和一致性。根據(jù)對(duì)各個(gè)計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性的要求，系統(tǒng)可以對(duì)每一個(gè)GPRS智能數(shù)據(jù)采集終端設(shè)定其數(shù)據(jù)上報(bào)周期，上報(bào)周期由起始時(shí)刻和上報(bào)間隔時(shí)間組成。即GPRS智能終端從起始時(shí)刻開(kāi)始每隔一個(gè)上報(bào)間隔時(shí)間便會(huì)自動(dòng)向監(jiān)測(cè)中心上報(bào)一次計(jì)量數(shù)據(jù)。上報(bào)周期可以由監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置和更改。

（4）計(jì)量數(shù)據(jù)遙測(cè)功能：

數(shù)據(jù)上報(bào)體制采用自報(bào)和遙測(cè)相結(jié)合的體制。即以自動(dòng)上報(bào)為主，用戶(hù)也可以在有權(quán)的情況下對(duì)任何一個(gè)或多個(gè)計(jì)量點(diǎn)主動(dòng)遙測(cè)。

（5）查看在線監(jiān)測(cè)點(diǎn):

在查看在線中可以看到所有在線的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用戶(hù)可對(duì)所有在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（6）查看實(shí)時(shí)信息: 在實(shí)時(shí)信息查詢(xún)中，用戶(hù)可以查詢(xún)最新的數(shù)據(jù)。

（7）用戶(hù)查詢(xún)：在用戶(hù)查詢(xún)中可以查詢(xún)系統(tǒng)中所有的單位信息。

（8）操作人員查詢(xún): 在操作人員查詢(xún)中，可以查詢(xún)系統(tǒng)中所有操作人員。

（9）歷史數(shù)據(jù)查詢(xún): 在歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)中，可以查詢(xún)系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)。

（10）用量查詢(xún)和報(bào)表生成: 可以查詢(xún)?nèi)?、月、年的任何單位的用量信息?/DIV>

（11）單位用水分析: 在單位分析中可以查詢(xún)某一單位日、月、年的曲線。

（12）各監(jiān)測(cè)點(diǎn)分析: 在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)分析中可以查詢(xún)某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)日、月、年的曲線。

（13）大型SQL數(shù)據(jù)庫(kù)：支持多用戶(hù)和海量數(shù)據(jù)。

（14）信息發(fā)布與上報(bào)：采用網(wǎng)站發(fā)布的方式，其他分中心沒(méi)有費(fèi)用，方便用戶(hù)使用和管理。

（15）系統(tǒng)的設(shè)定和安全保證功能

系統(tǒng)設(shè)定: 在系統(tǒng)設(shè)定中對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

權(quán)限管理: 在權(quán)限管理中，可以對(duì)系統(tǒng)的操作用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限管理。具有防止非本系統(tǒng)人員入侵本系統(tǒng)，不同級(jí)別的用戶(hù)具有不同權(quán)限的操做權(quán)限。

（16）系統(tǒng)其他功能

在線幫助：提供在線幫助功能,方便用戶(hù)查找各項(xiàng)功能的操作使用方法.

操作日志功能：操作員對(duì)于系統(tǒng)的重要操作,要保留操作日志。

在線地圖：在線地圖顯示當(dāng)?shù)氐牡乩硇畔ⅰ?/DIV>

遠(yuǎn)程維護(hù)功能：遠(yuǎn)端設(shè)備具備遠(yuǎn)程維護(hù)功能，方便用戶(hù)安裝調(diào)試和后期系統(tǒng)維護(hù)。

（17）系統(tǒng)可以擴(kuò)充的功能

可擴(kuò)充管道壓力的監(jiān)測(cè)，可以在管線上增加壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需220電源，電池供電，中心可以隨時(shí)了解管線運(yùn)行狀態(tài)。

四、 系統(tǒng)特點(diǎn)

根據(jù)項(xiàng)目的需求，我們充分考慮到應(yīng)用的實(shí)際情況，注重設(shè)備的性?xún)r(jià)比，建設(shè)一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠、簡(jiǎn)潔靈活、經(jīng)濟(jì)適用、可升級(jí)擴(kuò)展的數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)體系?？紤]到企業(yè)的中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，在管理結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)應(yīng)用、生產(chǎn)管理、系統(tǒng)性能以及遠(yuǎn)程控制等各個(gè)方面能夠適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展，最大程度地保護(hù)企業(yè)的投資。借助輸水管線、站數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的建設(shè)，可充分利用信息資源，真正把現(xiàn)代化管理、安全技術(shù)融入到日常辦公管理當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)更為先進(jìn)的管理的體系。

1、準(zhǔn)確性

計(jì)量數(shù)據(jù)報(bào)告的及時(shí)、準(zhǔn)確；運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的無(wú)丟失；運(yùn)行資料的可處理，可追蹤。

2、可靠性

全天候運(yùn)行；傳輸系統(tǒng)獨(dú)立完整；維護(hù)操作方便；

3、經(jīng)濟(jì)性

用戶(hù)可以選擇兩種方案組成GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，

4、先進(jìn)性

選用了全球最先進(jìn)的GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和成熟穩(wěn)定的智能化終端加上獨(dú)特的數(shù)據(jù)處理控制技術(shù)。系統(tǒng)功能的擴(kuò)展性強(qiáng)。

5、實(shí)用的低功耗電池供電技術(shù)

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有電源的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可以采用電池供電的超聲流量計(jì)，壓力變送器由采集終端直接升壓驅(qū)動(dòng)。選用了最先進(jìn)的低功耗集成電路技術(shù)，使得GPRS數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)碾娫垂β史浅５?，休眠電?lt;50uA，這樣一來(lái)可以使用一次性鋰電池工作，現(xiàn)場(chǎng)不需要220電源。

6、互換性和拓展性

系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施，隨時(shí)可以擴(kuò)充壓力、液位的信息監(jiān)測(cè)。

五、 現(xiàn)場(chǎng)所選設(shè)備