城市供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

 一、 系統(tǒng)概述

為保證供水工作的科學(xué)性，依靠現(xiàn)代計(jì)算機(jī)通信技術(shù)和傳感技術(shù)，實(shí)施對(duì)供水管道的無人化遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且能夠自動(dòng)傳輸?shù)缴厦娓骷?jí)主管部門，監(jiān)測(cè)輸水管道、城市供水管道的壓力、流量信息；及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)故障，提高維護(hù)效率、降低損失，保障輸水、供水質(zhì)量，達(dá)到科學(xué)預(yù)警，減少成本，提率的目的。

二、 系統(tǒng)組成

1、本系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

◆ 監(jiān)控中心：（計(jì)算機(jī)、管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件）

◆ 通信網(wǎng)絡(luò):（基于移動(dòng)或者電信的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)）

◆ GPRS/CDMA 無線壓力表：（直接把無線壓力表安裝在管道上，通過GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心）如現(xiàn)場(chǎng)能提供電源可選擇RTU產(chǎn)品；如現(xiàn)場(chǎng)沒有電源可選擇電池供電無線壓力表。

◆ 測(cè)量?jī)x表：（流量計(jì)或水表、壓力變送器）

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：

三、 硬件簡(jiǎn)介

1、 GPRS/CDMA 無線壓力表的基本功能及特點(diǎn)：

◎ 采用工業(yè)級(jí)超低功耗高性能的嵌入式處理器；

◎ 3.6V一次性鋰電池供電，根據(jù)用戶使用條件，可以選配電池容量大小，電池壽命一到五年左右，標(biāo)準(zhǔn)配置的電池容量可以上報(bào)大于1萬2千次；

◎ 內(nèi)嵌看門狗，不死機(jī)，掉線自動(dòng)恢復(fù)；

◎ 智能儀表接口， RS485（或RS232）接口；

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

◎ 內(nèi)設(shè)工業(yè)時(shí)鐘，計(jì)時(shí)；

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

◎ 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；

◎ 模擬量采集：二路16位模擬量采集，支持雙端差分信號(hào)及4-20mA的電流信號(hào)輸入；     

◎ 脈沖采集：兩路脈沖輸入（或開關(guān)量檢測(cè)，當(dāng)開關(guān)量有變化時(shí)可根據(jù)用戶需求是否啟動(dòng)上報(bào)），用于脈沖水表計(jì)數(shù)； 

◎ 報(bào)警：模擬量超限報(bào)警、開關(guān)量變化報(bào)警，上報(bào)方式可以GPRS或SMS（短信）方式上報(bào)用戶；    

◎ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：采樣數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)間隔可選，數(shù)據(jù)可周期性存儲(chǔ)，每個(gè)周期的存儲(chǔ)記錄條數(shù)不小于100000次；

◎ 數(shù)據(jù)終端：短信報(bào)知的用戶的數(shù)量為10個(gè)，報(bào)知中心的IP地址也為4個(gè)；

◎ 具有補(bǔ)招功能，當(dāng)設(shè)備本次的上報(bào)由于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等其他原因無法成功時(shí)，本次的采集數(shù)據(jù)會(huì)在下次上報(bào)時(shí)一起報(bào)到中心；

◎ 顯示屏：顯示屏采用長期休眠短期喚醒機(jī)制，以減少不必要能量的消耗（顯示屏關(guān)閉的模式下，待機(jī)電流<20微安），顯示屏可由磁棒點(diǎn)擊相應(yīng)的激活點(diǎn)來顯示當(dāng)前的測(cè)量值、電池電壓等；

◎ 參數(shù)設(shè)置：所有系統(tǒng)參數(shù)可有設(shè)置軟件本地設(shè)置，也可有短信進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置；

◎ 電池電壓：電池電壓實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)欠壓報(bào)警時(shí)以短信或GPRS方式通知用戶及時(shí)更換；

◎ 防水等級(jí)：IP68。

2、 GPRS/CDMA 無線壓力表內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

四、 軟件簡(jiǎn)介

GPRS遠(yuǎn)程供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件采用B/S結(jié)構(gòu)，通過Internet互連網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)接收管道壓力、流量的數(shù)據(jù)，進(jìn)行管道數(shù)據(jù)分析、顯示、查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表打印等功能，給用戶提供一個(gè)直觀、簡(jiǎn)單的操作平臺(tái)。

◆ 實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，管道數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)服務(wù)器。

◆ 能顯示整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的供水管線圖及地理分布圖（及用戶用水信息）。

◆ 集中顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)重要參數(shù)（如瞬時(shí)流量、壓力、累計(jì)流量、電池電壓、報(bào)警狀態(tài)、通訊狀態(tài)）。應(yīng)有重點(diǎn)用水單位的界面和報(bào)表功能，可隨時(shí)增加或刪除，操作應(yīng)方便快捷。◆ 按區(qū)域、地塊劃分用戶，注明長期用戶和季節(jié)性用戶，能單獨(dú)顯示各用戶子站的全部測(cè)量參數(shù)及設(shè)置參數(shù)。

◆ 能自動(dòng)生成各用戶的瞬時(shí)流量、壓力、累計(jì)流量、頻率或差壓的并行歷史曲線，并可查詢?nèi)我庥脩簟⑷我鈪?shù)、任意時(shí)段的歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)和曲線應(yīng)便于轉(zhuǎn)存和打印。

◆ 能生成各用戶的用水量日?qǐng)?bào)表，月報(bào)表及年報(bào)表，且可生成分時(shí)等特殊報(bào)表的功能。任意組合用戶測(cè)量趨勢(shì)、測(cè)量參數(shù)累計(jì)、故障時(shí)段等趨勢(shì)記錄通過打印機(jī)打印輸出。

◆ 實(shí)時(shí)顯示并記錄就地流量測(cè)量系統(tǒng)的各種報(bào)警信息，如流量/壓力的超限、儀表工作電源不正常、不間斷電源的電池欠壓、交流市電消失、非法闖入、通訊故障等報(bào)警信息。

◆ 根據(jù)不同部門和不同人員，可設(shè)置不同的操作權(quán)限，防止不同級(jí)別的操作人員越權(quán)操作。

◆ 上位機(jī)系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫軟件應(yīng)采用正式*版本，保證其穩(wěn)定可靠。該數(shù)據(jù)庫應(yīng)具備查詢功能強(qiáng)、完整，能兼容不同通訊協(xié)議的功能。

◆ 使用菜單驅(qū)動(dòng)顯示，保證用戶一般技術(shù)人員就能編制，而不需要掌握機(jī)器語言和特殊編程語言，在系統(tǒng)中增加或改變一個(gè)點(diǎn)不應(yīng)再編譯系統(tǒng)。

◆ 具有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，要求可以將所有的實(shí)時(shí)參數(shù)保留3年以上（數(shù)據(jù)每一分鐘記錄一次），所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)能夠以標(biāo)準(zhǔn)的方式獲取存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。

城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)軟件如下圖：（組態(tài)）

城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)軟件如下圖：（WEB發(fā)布B/S結(jié)構(gòu)）

系統(tǒng)特點(diǎn)

● 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)的無丟失；運(yùn)行資料的可處理，可追蹤；

● 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；

● 經(jīng)濟(jì)性

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

● 先進(jìn)性

選用了的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*的數(shù)據(jù)處理控制技術(shù)。系統(tǒng)功能的擴(kuò)展性強(qiáng)；

● 實(shí)用的低功耗電池供電技術(shù)

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)沒有電源的監(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停菝唠娏?lt;50uA，這樣一來可以使用一次性鋰電池工作，現(xiàn)場(chǎng)不需要220電源；

● 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、流量的信息監(jiān)測(cè)。

五、 應(yīng)用領(lǐng)域

城市供水管網(wǎng)監(jiān)控、自來水管道監(jiān)測(cè)、自來水公司集中供水監(jiān)控、水源井監(jiān)控、蓄水池水位監(jiān)控、水文站遠(yuǎn)程監(jiān)控、水務(wù)集團(tuán)企業(yè)用水監(jiān)控、河道、水庫、水位雨量遠(yuǎn)程監(jiān)控。