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水源井自控系統和安全監控系統深井泵控制系統
西安聯力電子科技有限公司
目 錄
一、概述........................................... 2
二、系統解決方案....................................... 2
三、監控系統建設........................................ 2
3.1 水源井井房監控系統建設..................... ........ 2
3.1.1現場情況及初步解決方案............................. 2
3.1.2水源井測控終端特點................................. 3
3.1.3、水源井測控終端工作模式........................... 5
3.1.4、水源井測控終端工作原理示意圖..................... 6
3.1.5、水源井測控終端主要技術指標........................6
3.1.6、水源井測控終端安裝注意事項....................... 7
3.2、通信網絡選擇及系統運行分析......................... 7
3.3、監控中心建設.......................................8
3.3.1、系統安裝環境.....................................8
3.3.2、水源井實時監控與管理系統軟件特點.................9
3.3.3、水源井實時監控與管理系統軟件功能........ ....... 10
3.3.4、系統特點.........................................10
四、設備清單........................................... 11
一、概述
依據《XX 地區水源井建設工程》施工圖設計和供水工藝要求，
需要對新建的30 口水源井各配置一套水源井遠程測控設備，要求配
置的遠程測控設備達到國內同類產品先進水平，遠程測控設備可將水
源井實時運行參數通過GPRS 通訊網絡發送到水源井遠程測控指揮系統服務器上，實現水源井遠程數據（電壓、電流、功率、壓力等）實時采集、遠程控制啟停水源井泵、實時故障報警、報表打印等功能。并在每口井泵出水管線設置壓力檢測儀表,就地顯示。
二、系統解決方案
該系統由四部分組成：監控中心、通訊網絡、水源井遠程測控設備、計量與控制設備。
監控中心：包括服務器與水源井遠程監控與管理系統軟件；
通訊網絡：移動/聯通/電信GPRS網絡平臺；
水源井遠程測控設備：水源井遠程測控終端；
計量控制設備：水井啟動柜、壓力變送器；
三、監控系統建設
3.1 水源井井房監控系統建設
3.1.1現場情況及初步解決方案
○1 三相電壓、三相電流、電能采集：監控設備內安裝電量采集模塊，用于采集水泵工作的三相電壓、三相電流、電能；
○2 出口壓力采集：井房需要安裝帶有4-20mA信號輸出的壓力變送器；
○3 遠程控制：在監控設備控制箱上安裝遠程就地轉換開關，當開關處于遠程狀態時，監控中心可以遠程啟停水泵，當處于就地狀態時，為了保護現場作業人員的安全，不允許監控中心啟停水泵，只能查看現場的監測數據；
○4 水泵運行狀態采集：取水泵正常工作后接觸器的干接點，接入到監控設備內，監控設備可以判斷水泵的啟停狀態，并將狀態發送到中心；
○5 停電檢測功能：監控設備內安裝后備電源，當井房內停電時，后備電源繼續為監控設備供電，并將停電信息發送到中心；
3.1.2 水源井測控終端特點
該設備經過河北省電子產品監督檢驗所的檢驗，符合Q/GDW129—2005 電力負荷管理系統通用技術條件、GB/T2423.3-2006 電工電子產品環境試驗、GB4943-2001 信息技術設備的安全、YD/T1214-2002900/1800MHz TDMA 數字蜂窩移動通信網通用分組無線業務（GPRS）設備技術規范。
○1 采集功能
◆采集現場4-20mA壓力變送器的信號。
◆采集水泵工作的電壓、電流、電能。
◆采集水泵開關狀態信號及報警信號。
○2 顯示功能
◆測控終端具有8 位數碼管顯示，兩排LED 燈狀態顯示，亮度高、壽命長、可自動休眠，節能效果好。
◆測控終端配置4按鍵鍵盤，配合顯示可查詢現場：設備地址、水泵單相電流、三相電壓、終端電壓、出水壓力及各種運行參數。
◆測控終端內GPRS數據傳輸模塊可顯示在線狀態、通信狀態等信息。測控終端支持遠程數據查詢。
○3 存儲功能
測控終端具備歷史數據存儲功能，每小時存儲一次現場數據，可存儲一個月。監控中心可查詢現場的歷史數據。
○4 控制功能
◆ 測控終端支持遠程控制功能，測控終端有兩路繼電器輸出，控制水泵啟動柜的控制回路。該測控終端抗干擾能力強，不會產生誤動作，控制動作結束后有信息反饋，通過GPRS網絡反饋到監控中心。
○5 遠程維護功能
◆ 測控終端支持遠程維護功能，核心設備水資源控制器和GPRS數據傳輸模塊可以遠程設置參數，水資源控制器可以在線升級程序。大大提高現場維護效率。
○6 報警功能
◆故障報警：如變送器與測控終端之間的信號線中斷時，測控終端可就地報警、也可遠程報警。
◆越限報警：壓力等監測數據可以設置上下限，數據超限時就地告警、也可遠程告警。
◆變化報警：終端被非法打開、現場停電等事件出現時，可遠程告警。
◆ 停電告警：測控終端配置蓄電池，當現場停電的情況下，測控終端可以工作一段時間，將停電信息上報監控中心。
○7 防雷功能
◆ 測控終端具有防雷措施，測控終端設有地線接線柱，電源進線接避雷裝置。測控終端與流量計之間采用隔離串口，最大限度防止雷對設備的損壞。
○8 模塊化設計
◆ 測控終端采用模塊化結構，各功能模塊分工明確，便于后期設備維護管理。
3.1.3、水源井測控終端工作模式
◆測控終端支持多種工作模式，主動上報模式、輪詢模式、主動上報+問詢模式。該系統采用主動上報+問詢模式。
◆測控終端實時采集現場流量、電參數、及各種狀態信息，定時上報數據，定時上報間隔可以設置。
◆現場采集的數據超限及狀態變化時可即時上報。
◆監控中心可以隨時遠程問詢測控終端的監測數據，可以隨時遠
程控制測控終端，實現啟停水泵的目的。
3.1.4、水源井測控終端工作原理示意圖
3.1.5、水源井測控終端主要技術指標
◆適用海拔高度： 小于1000m
◆適用溫度范圍： -25～70℃
◆適用相對濕度： ≤95%
◆抗沖擊符合GB/T2423.5-1995電工電子產品環境試驗第2部分
要求
◆抗振動符合GB/T2423.10-1995 電工電子產v?﹙@﹙@╲品環境試驗第2 部
分要求
◆防護等級： ≥IP54
◆數據無線傳輸誤碼率≤10-4
◆模擬量采集精度：≤0.5%
◆脈沖量采集精度：≤1‰
◆終端數據顯示刷新時間： ≤0.5S
◆終端現場數據采集刷新時間：≤2S
◆終端遠程控制響應時間： ≤5S
◆終端數據上報時間：可設定，建議10 分鐘
◆系統平均無故障時間: ≥50000h
◆終端供電電源： 220/380V 50Hz±5
◆終端輸出控制接點容量：AC 380V 10A
◆終端輸入控制接點容量：AC 380V 10A
3.1.6水源井測控終端安裝注意事項
◆ 根據安裝使用環境選用室內型、室外型產品。
◆ 安裝地點有GPRS 信號。
◆ 確定水位、壓力等變送器信號輸出類型，確定流量儀表的廠家、型號、信號輸出類型。
◆ 確定水泵啟動類型，確定水泵控制模式。
◆ 閥門與泵的聯動控制由水泵啟動控制柜完成。
3.2、通信網絡選擇及系統運行分析
系統支持的組網模式：
支持四種組網模式：移動專網模式、移動專線模式、公網專線模
式、SMS 短消息模式。本系統就常用的移動專網模式和公網專線模
式做介紹。
3.2.1、移動專網模式:
GPRS 網絡是中國移動公司提供的數據無線傳輸網絡，只要有
GPRS信號的地方就能夠支持數據無線傳輸，具有實時在線、覆蓋面
廣、使用方便、按流量收費等優點。
通訊網絡——VPN專網
GPRS-VPN 專網通信方式，移動公司提供一個VPN 虛擬專網，并為使用的每一張數據卡綁定一個移動公司內部的IP 地址。調度中心與每一個分中心都需要安裝一個GPRS 中心接收機，監控中心的GPRS數據傳輸模塊和每個測控終端內安裝的GPRS數據傳輸模塊都能登陸該VPN專網，實現監控中心與現場測控終端的數據雙向通信。由于數據在專網上傳輸，不進入INTERNET 網絡，所以數據安全性有足夠的保障。
3.2.2、公網專線模式：
監控中心具有公網數據專線，服務器可以登陸INTERNET，有固
定的IP，水源井遠程測控終端的GPRS模塊每次登陸GPRS網絡時得
到動態IP，可與監控中心的服務器進行數據交換。
3.3、監控中心建設
3.3.1、系統安裝環境
硬件配置要求：
◆ 服務器：
CPU：Intel 雙核4.0G 或更高
內存：推薦4G以上
◆ 分中心計算機
CPU：Intel 雙核4.0G 或更高
內存：>4GB
硬盤：普通硬盤>500GB
3.3.2、水源井監控與管理系統軟件特點
該軟件是針對供水行業開發的專用軟件，結構采用BS結構，服務器安裝和數據庫及供水實時監控與管理系統軟件，由系統管理員負責管理，領導者或其它工作人員經授權后可在自己的計算機上通過局域網訪問服務器，可進行權利范圍內的操作。如果需要，該軟件可以在INTERNET 公網上發布，被授權者在任何地方的計算機上都可以通過INTERNET公網訪問和操作該系統。該軟件采用模塊結構，主要包括兩大模塊：一個是人機界面、另一個是前置機。每個模塊又由若干小模塊組成。前置機軟件主要負責監控中心與現場設備的通信，它具有強大的兼容性，可支持任何廠家生產的GPRS、CDMA、MODEM、RS485 等通信產品，支持多種通信方式共存一個系統。人機界面包括基礎數據管理、遠程操作、人工錄入、數據查詢、數據報表、數據分析、地圖管理等多項內容，可根據不同客戶的不同需求設計組合成個性化的監控與管理系統軟件。水源井監控與管理系統軟件只需要在我公司原有的人機界面軟件上按要求設計改動界面即可，改動后不影響系統軟件的結構，可以保證軟件系統的穩定性。
3.3.3、水源井監控與管理系統軟件功能
◆權限管理功能：登錄權限為管理員用戶、單位級用戶、普通用戶，管理員具備軟件操作的所有權限，單位級用戶只有操作本單位的設備的權限，普通用戶只能瀏覽，不能進行開停泵等操作
◆ 遠程管理
遠程管理包括：在線設備管理、故障信息查詢、終端參數遠程設置、招測現場實時數據、遠程控制水泵的啟停。
◆ 圖表統計
生成默認統計報表，支持打印。
形成個性報表，支持可打印，
生成數據曲線或柱狀圖。
3.3.4、系統特點
◆ 實用性強：
該系統軟件功能為定制，滿足數據監測、遠程控制、數據查詢、數據統計的具體需求。
◆ 技術先進：該系統設計簡單明了，集數據采集、設備控制、無線通信、軟件、數據安全、數據庫等多種技術于一體，國內處于領先水平。
◆ 兼容性好：監控與管理系統軟件兼容任何廠家生產的測控終端；測控終端兼容任何廠家生產的計量設備、測量設備、水泵啟動設備。
◆ 維護方便：系統采用模塊化設計，便于后期維護；可遠程維
護測控終端，降低終端維護成本。
四、設備清單
1、中心監測系統
|
序 號 |
設 備 名 稱 |
數 量 |
|
1 |
調度中心服務器 |
1臺 |
|
2 |
打印機 |
1臺 |
|
3 |
水源井監控與管理系統軟件 |
1套 |
|
4 |
GPRS中心接收機 |
1臺 |
|
5 |
SIM卡 |
1 張 |
2、單套水源井監測現場
|
序 號 |
設 備 名 稱 |
數 量 |
|
1 |
水源井測控終端 |
1臺 |
|
2 |
壓力變送器 |
1只 |
|
3 |
液位計 |
1只 |
|
4 |
流量計 |
1只 |
|
5 |
SIM卡 |
1 張 |
