一、項(xiàng)目背景
原有大用戶供水管網(wǎng)隸屬于自來(lái)水廠，該網(wǎng)擁有多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，目前都已經(jīng)安裝了流量計(jì)量?jī)x表、壓力表。現(xiàn)擬采用無(wú)線方式將現(xiàn)場(chǎng)流量數(shù)據(jù)及其他安全生產(chǎn)必要的數(shù)據(jù)采集并傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心，同時(shí)利用手機(jī)短信息的方式實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的信息查詢和報(bào)警功能。
二、大用戶供水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)項(xiàng)目需求情況整個(gè)系統(tǒng)被分成三大部分，一部分是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)流量、壓力（如有其他工作參量需要采集需另配相應(yīng)傳感裝置）等數(shù)據(jù)采集到智能監(jiān)控終端內(nèi)，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)現(xiàn)采集點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)報(bào)警，防止事故的發(fā)生；第二部分是上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心，它實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、顯示以及曲線顯示、報(bào)表打印輸出等信息管理工作和進(jìn)行特殊情況的監(jiān)控中心預(yù)警，其web發(fā)布功能使得用戶可以方便的通過(guò)IE訪問(wèn)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)；最后一部分是將檢測(cè)的流量等數(shù)據(jù)以手機(jī)短信息的方式直接發(fā)送到管理人員的移動(dòng)電話上，使管理人員隨時(shí)隨地都能夠了解到現(xiàn)場(chǎng)的情況。
現(xiàn)場(chǎng)流量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，通過(guò)GPRS/CDMA方式發(fā)送到監(jiān)控中心。現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)量?jī)x表和壓力表可以通過(guò)RS-485接口，也可以通過(guò)模擬量接口和威控科技智能無(wú)線測(cè)控終端RTU-2600相連接。數(shù)據(jù)采集到RTU-2600中后，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)打包，再利用無(wú)線通訊的方式（GPRS/CDMA）發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心服務(wù)器上，監(jiān)控中心服務(wù)器裝有服務(wù)器端軟件，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、顯示。出于對(duì)信息安全、科學(xué)管理的需要，給有數(shù)據(jù)訪問(wèn)需求的部門或人員配置訪問(wèn)數(shù)據(jù)的不同用戶名和權(quán)限，用戶通過(guò)IE實(shí)時(shí)查看并配置監(jiān)測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。另一方面，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)RTU-2600內(nèi)部的程序設(shè)定可以直接發(fā)送到相關(guān)管理人員的移動(dòng)電話上，通過(guò)這種主動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)信息。
三、系統(tǒng)示意圖
RTU-2600采集收集到的數(shù)據(jù)直接通過(guò)GPRS/CDMA方式傳送到監(jiān)控中心。
四、大用戶供水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)
1．現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集傳輸硬件
（1）RTU-2600無(wú)線遠(yuǎn)程測(cè)控終端
RTU-2600可編程遠(yuǎn)程測(cè)控終端將采集、控制、通訊三種功能合為一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和傳輸，它是整個(gè)系統(tǒng)的前端核心。利用自身所具有的開關(guān)量和模擬量數(shù)據(jù)采集接口采集數(shù)據(jù)，并通過(guò)自身所配備的GPRS/CDMA無(wú)線通訊模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。由于此智能終端提供了方便的二次開發(fā)C語(yǔ)言平臺(tái)，可以開發(fā)各種復(fù)雜的算法并且可與組態(tài)軟件的無(wú)縫連接。我們通過(guò)智能終端內(nèi)部的編程可以將傳感器或智能儀表傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些處理再發(fā)送至遠(yuǎn)端管理中心，并且實(shí)現(xiàn)間歇性數(shù)據(jù)傳輸，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁抠Y費(fèi)。
智能儀表可以通過(guò)RS-485接口或者模擬量接口直接和RTU-2600進(jìn)行通訊。
（2）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示、操作終端——-HMI-3800
3.8寸藍(lán)底黃字醒目液晶屏幕顯示，面板上12個(gè)操作按鍵。其作用為方便水廠管理人員或者大用戶工作人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行一些參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整。包括數(shù)據(jù)傳輸間隔、查詢當(dāng)前和累計(jì)的流量以及壓力等等。
（3）現(xiàn)場(chǎng)蜂鳴告警裝置
如現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)特殊情況，RTU-2600通過(guò)開關(guān)量接口控制蜂鳴器的起停，在現(xiàn)場(chǎng)閃爍指示燈并發(fā)出聲音提示管理人員注意。
（4）密封電器箱
（5）電源
負(fù)責(zé)給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)供電。
五、大用戶供水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能
監(jiān)控系統(tǒng)按照功能可分為二部分：監(jiān)控中心（MCC）、本地站（LCM）。監(jiān)控中心（MCC）相對(duì)于管理站，本地站（LCM）相對(duì)于計(jì)量站。監(jiān)控中心（MCC）與本地站（LCM）之間采用GPRS/CDMA無(wú)線組網(wǎng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
1、監(jiān)控中心（MCC）的主要功能：
1） 系統(tǒng)登陸
提供登陸界面，用戶以不同身份登陸，訪問(wèn)權(quán)限內(nèi)的界面和數(shù)據(jù)。
2） 操作員管理
管理員可以添加、刪除、瀏覽所有用戶。
3） 檔案管理
管理現(xiàn)場(chǎng)的區(qū)域檔案、終端檔案、計(jì)量點(diǎn)檔案以及設(shè)置抄表計(jì)劃。
4） 全網(wǎng)監(jiān)視
在線監(jiān)視全網(wǎng)運(yùn)行工況和具體參數(shù)，數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)保持同步，并用數(shù)字、趨勢(shì)圖、表格、棒圖等方式顯示數(shù)據(jù)。
5） 報(bào)警
對(duì)各類故障、事故、參數(shù)超限提供報(bào)警。
6） 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息進(jìn)行存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)每隔5分鐘存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，可隨時(shí)調(diào)用、檢索、查詢、打印以供分析參考。
7） 報(bào)表打印
可打印班、日、月、年生產(chǎn)報(bào)表、運(yùn)行趨勢(shì)圖。
報(bào)表處理
2、本地站（LCM）的主要功能
LCM是指熱交換站。LCM是自主的、功能完善的智能單元，是由RTU-2600智能遠(yuǎn)程測(cè)控終端和現(xiàn)場(chǎng)顯示設(shè)備、數(shù)據(jù)采集傳感器及儀表組成，這些單元安裝在不同類型的計(jì)量站內(nèi)。
LCM的功能如下：
a. 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、流量累計(jì)計(jì)算。可對(duì)溫度、壓力、流量、熱負(fù)荷變化等參數(shù)實(shí)現(xiàn)就地監(jiān)視控制。
b. 獨(dú)立完成本地調(diào)節(jié)，閉環(huán)監(jiān)控。
c. 獨(dú)立完成開環(huán)控制，聯(lián)鎖控制。
d. 配備必要的軟硬件及人機(jī)接口，可現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定、修改參數(shù),可以最大限度地提計(jì)量站的自控水平。
e. 設(shè)置各種報(bào)警參數(shù)、報(bào)警處理及報(bào)警確認(rèn)。
f. 數(shù)據(jù)上傳監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)并接受監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)指令，完成控制任務(wù)。
g. 通過(guò)GSM短信息的方式向管理人員主動(dòng)匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)流量，達(dá)到真正的無(wú)人職守作業(yè)。
六、關(guān)于系統(tǒng)整體可執(zhí)行性和安全性的描述
系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備均選用達(dá)到工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)且適合熱網(wǎng)監(jiān)控安全作業(yè)規(guī)范的硬件產(chǎn)品，在電器外部加套密封電器箱，到達(dá)防風(fēng)、防潮、防塵的作用。
上位機(jī)管理軟件采用Microsoft SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫(kù)和VB.Net可視化編程軟件來(lái)設(shè)計(jì)、構(gòu)架。
系統(tǒng)運(yùn)行由于采用GPRS無(wú)線數(shù)傳的方式，需要向中國(guó)移動(dòng)交納GPRS信息流量費(fèi)用。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r現(xiàn)列無(wú)線運(yùn)行費(fèi)用如下：
GPRS月基本數(shù)據(jù)費(fèi) 5 元，流量 20MB ；超過(guò)按 0.01 元 /KB 計(jì)收。