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供水管网远程监测系统解决方案

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宝坻农村饮用水供水工程配套管网监测系统简介

      农村饮用水供水工程配套管网涉及6个村镇,为保障供水平衡以及及时了解掌握管网运行情况,特设计完全适用于该水厂远程监测供水管网的监控系统,工作人员可以通过水厂管理中心了解供水管网的压力、流量情况。科学指挥各水厂启停供水设备,保障供水压力平衡、流量稳定,及时发现和预测爆管事故的发生。

      根据管网监测系统包含一个监控平台和164个监测井,每个测点采集管网的压力和流量两个数据。


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水厂及供水管网信息化监测系统


2.1、水厂及供水管网信息化监测系统概述:

      史各庄镇供水厂信息系统平包含:水制水取水远程监控系统、供水管网远程监控系统、水质远程监控系统三部分。方便管理流量该平台建议采用B/S架构,可支持广域网浏览,可根据不同的管理员权限进入到不同的子系统中,仅有总管理员具有所有的操作权限。水厂运行监控子系统包括:水厂设备的运行情况,包括加压泵房水泵的运行情况,阀门的开关情况,清水池的水位、水质、出厂水的压力、流量等。供水管网监控子系统是将监测井采集到的流量、压力及余氯信号通过低功耗管网测控终端设备,依托中国移动GPRS网络平台传输数据至监控中心。


系统拓扑图如下:


2.2、水厂监控中心硬件网络结构


2.3、管网监控软件平台介绍

      系统的设计是基于GPRS数据传输技术和Web网络技术之上的,各部门、各级别管理人员可以通过网络访问管理系统进行相关信息查询、管理。

◆ B/S结构,支持网络(因特网、局域网)浏览、操作。

      系统软件采用Web技术,局域网用户可通过内网访问,经认证用户名和密码后进入相应级别管理系统。监测中心具备公网上固定IP时,广域网用户可通过公网访问系统。

◆ 系统软件支持SQL数据库,可存储不少于三年的各种历史数据。

◆ 主界面——地图显示

1)主界面以供水管网分布图为背景,显示所有监测点位置分布情况。

2)用户可以通过鼠标拖动自行编辑监测点的位置。

3)将鼠标置于监测点上,可以显示监测点的基本信息及最新监测数据,单击测点可进入该测点的实时监测界面,查看详细数据。

◆ 软件功能模块化设计,同时支持GPRS、短消息通信方式。


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供水管网监测系统组成

     供水管网远程测控系统是水厂司供水调度管理系统的一个重要系统,主要有四部分组成:

1) 监控中心:包括计算机等硬件配置及软件系统

2) 通信平台:移动GPRS网络、移动专线网络。

3) 远程传输采集设备:管网监测终端

管网监测终端被安装在压力监测点,采集现场压力变送器的输出信号、流量计的信号,通过GPRS传输到监测中心。

4) 现场是测量仪表:压力变送器、流量仪表。


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管网监测系统数据传输

     水厂监控中心、各职能部门之间数据通信在局域网内完成;管网测点数据与水厂监控中心之间采用GPRS无线通信传输。

     无线传输模块支持四种组网模式:移动专网模式、移动专线模式、公网专线模式、SMS短消息模式。根据我们现场需求移动专线模式是最适合我们的情况的。

◇   移动专线模式:监控中心使用移动公司的数据专线,建一个VPN专网,有专用的APN接入点,中心服务器有固定的IP,现场监测设备使用GPRS-B, GPRS-B所使用的SIM卡上绑定固定的IP。被监测的点数量大时建议使用该模式。


移动专线组网模式的特点

◇   数据传输速率高:目前GPRS网络传输速度在40Kbps左右,专线速率从2—100Mbps都可实现。

◇   信号覆盖面广:目前GPRS信号已经覆盖每一个角落,每个监测点的设备都能够登陆GPRS网络传输数据。

◇   实时性强:现场监测设备可以实时在线,数据传输的时延短。

◇   运行成本低:按数据量收费,使用包月套餐等优惠政策,可以有效控制运行成本。中国移动公司的GPRS20元套餐:包月20元,免费50兆数据量;包月100元,免费800兆数据量,超出部分1KB/1分钱。

◇   维护成本低:GPRS网络维护由移动公司负责,维护成本低。


  GPRS数据传输模块的特点

◇   自动快速登陆GPRS网络

◇   每个数据包最多能够容纳1400个字节

◇   使用方便,稳定可靠

◇   具备GPRS和SMS短信双通道

◇   支持多种组网模式

◇   掉线自动恢复

◇   标准RS232/485接口

◇   串口速率可选

◇   支持各种组态软件和用其它工具开发的系统软件

◇   支持远程参数设置,支持远程维护,支持异地软件升级。

◇   工业级设计,适用与野外恶劣环境

◇   标准通信协议

◇   模块与智能设备之间采用透明协议


功能特点

◆ 采集管网压力、流量、流向、电池电压等数据。

◆ 带有水质的测点采集余氯、压力、流量、流向等数据。

◆ 将采集数据主动上报到监控中心;支持定时上报和监测数据超限上报。

◆ 支持多种供电方式:电池供电、太阳能供电、市电供电。

◆ 太阳能供电、市电供电条件下支持监控中心随时问询。

◆ 采用GPRS、短消息无线通信方式。

◆ 现场可存储、显示、查询压力、流量等数据及工作参数。

◆ 数据存储间隔、数据上报间隔可以设置。

◆ 防水防潮等级高,测井内安装时:IP68。

◆ 为现场压力变送器提供直流电源:5V、12V。

◆ 支持远程升级设备程序、设定参数。

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管网监测点结构及产品功能介绍

(电磁流量计、超声波流量计、压力变送器、GPRS无线模块)。


管网监测点结构

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管网测控终端的安装方式


6.1、市电供电方式

     带有余氯监测的测站建议采用市电供电的方式,并且将设备安装在房间内。一是余氯仪功率较高,二是余氯检测时需要安装流通管加入试剂对管道的余氯进行检测。不适合露天安装。

◆ 终端设备工作原理示意图

◆ 终端设备安装方式

      将低功耗测控终端、隔离变压器、电源避雷器、开关电源、空开等集成在金属防护箱内。金属防护箱安装在金属杆上。压力变送器信号线、流量计信号线接到测控终端箱内。市电供电型终端建议井上安装。


6.2 太阳能供电方式

      太阳能供电方式适合于现场没有电源,现场的数据上报到中心的频率较高,并且可以立充足杆、阳光充足的地方。

◆ 终端设备工作原理示意图

◆ 终端设备安装方式

将低功耗测控终端、太阳能充电控制器、电源避雷器、蓄电池等集成在金属防护箱内。金属防护箱安装在金属杆上。太阳能板安装在金属杆上的支架上。压力变送器信号线、流量计信号线接在测控终端内。太阳能供电型的终端一般安装在井上,并且阳光充足的位置。

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