崇茂科技GPRS模块在水资源无线远程实时监控系统中的典型应用

供稿:南京市崇茂科技有限公司

  • 关键词:崇茂科技,GPRS模块,水资源,无线远程实时监控系统
  • 摘要:针对上述情况,为加强城市水资源管理部门的管理力度,切实提高水资源的利用效率,最大限度的杜绝水资源的浪费情况,哈尔滨远达自动控制工程有限公司开发出这套“水资源无线远程实时监控系统”。

一 、概述
        我国是一个水资源短缺的国家,水资源总量居世界第六位,按人均水资源量计量,人均占有量为2500立方米,为世界人均水量的1/4,世界排名第110位,被联合国列为13个贫水国家之一。目前,全国668座城市中,有400多座城市缺水,年缺水量60多亿立方米。长期以来受“水资源取之不尽,用之不竭”的传统价值观念影响,水资源被长期无偿利用,导致人们的节水意识低下,造成了巨大的水资源浪费和水资源非持续开发利用。水资源日益短缺,合理开发、利用水资源,保护生态环境,维护人与自然的和谐,已经成为二十一世纪人类共同的使命。缓解我国水资源紧缺的局面,关键在于提高用水效率,建立节水型经济。节水型经济的主要标志应该是,发展素质好、产值高、用水少和排污少的产业,并形成合理的产业结构;工业布局要适应水资源条件;要提高农业用水效率,发展用水少的作物;要使工农业产品用水定额与排水定额达到国内外先进水平;普及先进的生活节水设备;加强水的多次重复利用,发展污水资源化等。
        针对上述情况,为加强城市水资源管理部门的管理力度,切实提高水资源的利用效率,最大限度的杜绝水资源的浪费情况,哈尔滨远达自动控制工程有限公司开发出这套“水资源无线远程实时监控系统”。
      “水资源无线远程实时监控系统”是对工业用水情况(自备水井)进行远程监测的智能化监控系统,系统在用水单位设备上安装一个远程控制器(RTU),通过仪表实现对水井流量、水井水位、管网压力、水泵电流、水泵电压的采集,同时实现水泵启停、电动阀开闭等控制。
        系统通过无线通讯方式与水资源管理中心联网,实时监测各用水单位。如用水单位出现人为断电、外加水泵,水表损坏等情况,系统显示故障并报警。水资源管理中心可根据需要,控制水泵启停,对欠缴水资源费的用户,工作人员可向领导汇报后,远程控制用水单位的电动阀门、水泵启停,实现水资源管理与监控的自动化、一体化。 
        同时,监控系统具有实时显示用水数据、动态监测水井运行状况、自动生成统计报表、图表等功能。

二、系统特点
1) 无线数据传输。用水单位分布广,通过布线控制不仅成本高,而且难度很大,很难推广。无线控制有效解决了这难题。既达到了管理的目的,同时降低了投入成本,使系统的规划及实现成为可能。
2) 实时性。本系统在工作状态下,管理部门可在任何时间查看用水单位现场的实际情况。系统会将用水单位的阀门状态,水泵状态,实时水量状态等参数反映到中心控制管理室,并存储。
3) 准确性。由于系统具备了实时性,时刻监视终端设备的运行情况,所以终端设备的任何异常动作都会被准确捕捉。例如,水泵自动启动或停止,流量突然增大,阀门人为关闭等。
4) 语音报警。系统在运行过程中,值班人员也不可能盯住监控软件而一刻不停。本系统对此采取了人性化设计,提供了丰富的报警参数。管理者依据不同权限,设定报警参数后,系统依据这些参数进行自动声音报警,及时提醒值班人员采取措施。
5) 远程控制。管理者可根据管理职能的需要,在不到用水单位现场的情况下,对其实现用水控制。例如,启动(或停止)水泵,打开(或关闭)阀门,提高了管理力度。
6) 用水量统计。计算机的出现节省了大量的人力物力,简化了许多繁杂的工作。管理者只需在本系统上,敲敲点点,即可第一时间掌握用户的实时用水量、每天用水量、每星期用水量、每月用水量等管理部门需要的数据材料。
7) 查询。查询对象可包括:阀门、水泵、用水量、违纪处分情况等。
8) 报表。周报表、月报表、年报表。也可依据用户不同的需求进行有针对性的开发。

三、系统结构
管理层—监控及通讯层—设备层

 


图1-1水资源远程实时监测系统结构图

从结构图可以看出,系统分三层。设备层、监控及通讯层、中心管理层。
设备层:仪表、阀门、水泵等执行机构;
监控及通讯层:读取仪表数据、监控阀门、水泵等状态,执行管理层发出的指令,并上传设备层的异常情况;
管理层:综合管理。


四、系统组成
 
1、硬件部分
通讯计算机、数据管理计算机、GPRS通讯设备、终端控制单元、仪器仪表设备五部分组成。
1)通讯计算机
负责中心与远程终端的数据采集及控制。显示用水单位的实时状态、GPRS在线状态、阀门状态、水泵运行状态、检测报警状态、发出中心控制指令、定时将数据转存到数据服务器。本机安装“水资源无线远程监控软件”。
2)数据管理计算机
数据库设在本机。负责数据的查询、统计、报表、用户管理、违纪记录管理、用水单位管理、数据库维护等功能。安装数据库软件,系统运行管理软件。
3)GPRS通讯设备
 GPRS通讯设备是终端和管理中心联系的通道,如同手机。每一个监控单元配置一台GPRS设备及SIM卡(开通GPRS功能的手机卡)。中心通过一个固定IP与所有的远程进行通讯。
4)终端控制单元(RTU)
现场的采集及执行机构。读取现场设备数据及状态,并将其送到中心管理室。同时,执行中心指令。
5)仪器仪表
包含脉冲水表、水位计、水泵启动设备
2、软件部分
1)监控软件
“水资源无线远程监控软件”是中心控制室和远程终端通讯的纽带。负责数据处理、分类汇总、异常捕捉、报警设定及产生、发出控制指令、数据上传至数据库等功能。其主界面如图1-2所示。

图1-2水资源无线远程监控软件主界面

功能项目如下:
l 报警设置
l 采集周期设置
l 水泵控制
l 阀门控制
l 模拟量数据校准
l 单点呼叫
l 终端信息配置
“水资源无线远程监控软件”< 终端信息配置> 分界面如图1-3,1-4所示。

图1-3水资源无线远程监控软件分界面

图1-4水资源无线远程监控软件分界面

2)数据库及管理软件
      数据库采用微软中型数据库SQL Server2000,其稳定性、可靠性、容量、可操作性皆可,是一种成熟的数据库技术,为用户普遍使用。“水资源综合管理系统”软件负责对该数据库的操作。系统软件主界面如图1-5所示。

图1-5水资源无线远程管理软件主界面

功能项目如下:
l 数据查询
Ø 模糊查询
Ø 条件查询
l 运行统计
l SIM卡管理
l 用户管理
l 数据维护
l 报表系统
Ø 日报表
Ø 周报表
Ø 月报表
Ø 年报表
l 数据备份
l 数据库转换

3)终端RTU软件
        终端RTU软件是一款实时运行软件,控制器启动后,软件即开始运行。负责实时监测终端设备运行情况,并侦听中心控制室下达的控制或采集指令。该软件设置了现场出现异常情况立即上报功能,使得整个系统的准确性及及时性得到保障。由于该软件嵌入在终端RTU中运行,属嵌入式软件,无图形界面,为

发布时间:2010年1月19日 12:59  人气:  
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