水务公司技术改造方案.doc

基于GPRS的水厂调度系统 技术方案 1?项目意义 由于水厂扩容需要，灵宝市金城水务公司原有的电台通讯的调度方式存在扩展 性差，成本高等缺点，公司拟对原有水厂调度系统进行技术改造。改造尽可能利用 原有调度系统资源，包括电压电流，水床，流量，水深等传感器，将原有无线通讯 模式升级为GPRS方式，提高系统的稳定性，可扩展性，并降低使用成木。 新GPRS技术方案与原厂电台方式调度优缺点比较 表2-1新口方案主要优缺点比较 运行费用每个采集调受电台和天电台价格较昂 贵，架设天线成原厂自行设无通讯 费，需缴原厂技术白备电台，架设度点需单独线功率限本较高,需向无计，与其它纳无线频方案 天线通讯架设专用天制，—般不线管理局申请使 运行费用 每个采集调 受电台和天 电台价格较昂 贵，架设天线成 原厂自行设 无通讯 费，需缴 原厂技术白备电台，架设 度点需单独 线功率限 本较高,需向无 计，与其它 纳无线频 方案 天线通讯 架设专用天 制，—般不 线管理局申请使 厂电台和天 带使用费 线 超过20km 川频率，并缴纳 线不能通川 管理费用 无线通讯方式 是杏需架设 专川天线 调度节点离 机房距离限制 一次性硬件成木 和安装工程费用 系统通用性 和扩展性 单个节点 需一张手 机sim卡, 包刀流量 新方案 GPRS方式,利用联通或移动手机基站信号通讯 无需架设夭 线 无限制，有手机信号的地方即可传输数据 价格低廉，无需 安装费用，无需 屮请和管理费用 GPRS模块为成熟T业标准，兼容性好，可任意扩展 费约每个 月10元 系统功能指标和特点 数据采集和控制标准化设计，便于安装和扩展。根据需求，水务公司有11 个站，包括：5个测压点，6 口井。每个测压点需测一个模拟量，每口井上需测3个 模拟量，并提供一个遥控开关量。另外，现有两个水厂，每个需测量8个模拟量，7 个开关量。采集和调度模块采用兼容性设计，统一使用同一款采集和控制器，功能 包括：16个模拟量输入，4个开关量输入，8个开关量输出。这样，满足每个点的需 求，并留有冗余资源，便于今后低成本扩展。 标准化的采集控制器兼容性良好，原有的测压点，井上，以及水厂内所有电压，电流，水压，水深，流量传感器都能继续使用，无需再次购买传感器，并无 需再次布线，拆卸安装方便方便，工程量小，成本低。 （3）调度点和机房服务器采用无线GPRS传输数据，传输距离无限制，稳定可 靠。Gprs模块安装拆卸方便，无需专用天线，无需布设通讯线路，不受现场条件限 制，任何有手机信号的调度点，都可以稳定进行数据通信。 系统结构原理 4.1系统整体方案 分布式水厂监测调度系统采用模块化设计，由传感器模块、前置采集模块、无 线GRRS传输模块以及数据存储查询等多个模块构成。通过分布在各个监测点的传感 器获取的电流，电压，水压，流量，水深信号传输至数据采集和控制单元，经过选 通放人后，由数字采集单元进行模数转换完成数据采集，通过GPRS无线网络，将数 据传输到后台数据服务器丄，后台数据服务器对信号进行分析、显示，并可对调度 点的开关量远程控制，信息查询、统计、打印等功能。总体结构如图1所示。 器感收传线控无无采制 的霆 准数和元 g集单n 接 发线和 无集元 的采单 as器感传据 数 器 感 收 传 线 控 无 无采制 的霆 准数和元 g集单 n 接 发 线和 无集元 的采单 as 器 感 传 据 数 图1分布式水厂监测调度系统结构原理图 GPRS控制宗?w w w GPRS 控制宗 ?w w w数据采集和控制器 图2分布式水厂监测调度系统拓扑图 4.2系统结构 分布式水厂调度和监测系统拓扑图如图2所示。典型系统包括： ?主站计算机系统（无线通信接口、软件平台） ?前端数据采集控制单元 前端采集单丿L；包括： ?传感器（使用原有传感器，无需另行购置）。 ?数据采集和控制模块，包括16个模拟量输入，4个开关量输入，8个开关量 输出，满足所有测量点的需求，并内置Gprs无线传输模块。 ?电源模块。 图3数据采集和控制器实物图 图4 数据采集器内部图 系统软件 系统软件实现：对每个监测点的数据采集，数据的分析、处理及存贮，对实时 和历史数据的曲线显示，对历史状况的查询等功能。本软件实现数据测量和控制过 程的可视化，简化工作人员操作，用户也可以通过手动操作，实现查询、分析，开 关量控制等更多功能。 计算机 数据处理数据采集结果显示数据保存数据分析关，参I的或塗能 点开报功 监遥数置 个的常设 r 数据处理 数据采集 结果显示 数据保存 数据分析 关，参I的或塗能 点开报功 监遥数置 个的常设 r各量遢 — ‘的 , 量量询 水理查 「，物据 压聲 的功历功 庶流和等 狈电一 W印 监压显打 个电靈 各，数报 「流 电一t