一、概述
自來水公司遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)與流量計量技術(shù)完滿結(jié)合,集計量、數(shù)據(jù)采集、處理于一體,將廠礦用水信息加以綜合處理的系統(tǒng),使供水公司從根本上減少人工上門抄表的繁雜勞動強(qiáng)度。準(zhǔn)確而便捷的收費系統(tǒng),既可節(jié)省人工又可減少供水部門與客戶之間的糾紛,它不但能提高管理部門的工作效率,也適應(yīng)現(xiàn)代用戶對用水繳費的新需求。
二、系統(tǒng)組成:
監(jiān)控中心:硬件主要包括:服務(wù)器、GPRS模塊等、網(wǎng)通或移動的固定IP專線。
軟件主要包括:操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、供水實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件、 防火墻軟件。
通信網(wǎng)絡(luò):中國移動公司GPRS無線網(wǎng)絡(luò)。
測控終端:遠(yuǎn)程測控成套設(shè)備。
計控設(shè)備:水表或(超聲波流量計、電磁流量計)、壓力變送器。
GPRS無線遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)由監(jiān)控主站和若干個子站構(gòu)成,它們之間的通信由移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸。 主站由微機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備構(gòu)成,完成數(shù)據(jù)的顯示、存儲、分析、統(tǒng)計、控制、打印、人機(jī)界面等功能。子站由流量計和GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備構(gòu)成,完成基本數(shù)據(jù)的采集、傳輸功能。
由于采用移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),系統(tǒng)構(gòu)建簡單、快捷、穩(wěn)定。
2.0 主站系統(tǒng)
2.1硬件配置
微機(jī)
打印機(jī)
GPRS數(shù)據(jù)傳輸器(臺式)
2.2軟件配置
操作系統(tǒng)Windows XP等
數(shù)據(jù)庫軟件
GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)軟件(該軟件為B/S結(jié)構(gòu),可以支持在廣域網(wǎng)進(jìn)行瀏覽查看)
GPRS數(shù)據(jù)傳輸器工具軟件
2.3系統(tǒng)功能
系統(tǒng)軟件采用本公司開發(fā)的GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)軟件
實時數(shù)據(jù)采集功能:
瞬時量:瞬時流量
累計量:累計流量
管道壓力:壓力值
實時數(shù)據(jù)顯示功能;
瞬時量:瞬時流量;
累計量:累計流量;
管道壓力:壓力值
告警功能:
停電告警、水表故障告警、通信終端告警;
狀態(tài)變化報警提示 :告警狀態(tài)變化。如壓力突然增大或變小。
存儲功能:
水表信息、實時數(shù)據(jù)、事件記錄、操作記錄存入數(shù)據(jù)庫。
統(tǒng)計功能:
報表功能:日報、月報、年報;
曲線功能:日曲線、月曲線、年曲線;
查詢功能:
水井表信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、歷史報表;
打印功能:
水表信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、報表;
安全功能:
密碼功能:進(jìn)入和退出系統(tǒng)必須輸入密碼;
權(quán)限功能:不同的操作員具有不同的功能;
用戶切換:不同的操作員交接時可以在系統(tǒng)切換。
擴(kuò)展功能:
水表數(shù)量:用戶可以添加或刪除水井。
遠(yuǎn)程控制:在加電磁閥門的情況下可輸出遠(yuǎn)程控制閥門的開啟。
設(shè)置功能:
水表信息錄入、修改;
采集周期設(shè)置、修改;
遠(yuǎn)程維護(hù)功能:
遠(yuǎn)程設(shè)置子站(水表)工作參數(shù)。
3.0子站(水表測控裝置)
3.1水表測控裝置原理
可根據(jù)客戶需要,或在現(xiàn)場不同的安裝情況下,在管道上安裝水表、超聲波流量計、電磁流量計。
水表:在管道的水處于恒壓、恒流的情況下安裝水表比較好,特點是前期投入少,法欄盤式安裝,后期維護(hù)量大,需要每年查測或更換。
超聲波流量計:對管道的水沒有特殊要求,插入式或外夾式安裝,前期投入比較大,安裝方便,一年到三年維護(hù)量大。
電磁流量計:對管道的水沒有特殊要求,法欄盤式安裝,前期投入比較大,安裝不方便,后期維護(hù)量小。
置硬件配置(單井配置)
序號 名稱 規(guī)格及型號 單位 單價 數(shù)量 采購地
1 GPRS DATA-6100 件
2 水資源控制器 DATA-7201 件
3 室外防雨遠(yuǎn)程監(jiān)測箱 480×360×200 件
4 箱內(nèi)電源、空開、端子、 件
5 浪花雙脈沖水表 DN100
6 超聲波流量計 TDS-100
7 電磁流量計 根據(jù)管道口徑
8 壓力傳器
9
10
3.2主要設(shè)備技術(shù)要求
3.2.1 工控機(jī)IPC
CPU 類型 Intel 奔騰 4
標(biāo)稱頻率 2.8GHz
主板芯片 Intel 865G
內(nèi)存類型 DDR
內(nèi)存大小 512MB
硬盤容量 80GB
光驅(qū)類型 DVD
顯示器大小 19英寸 液晶
3.2.2 供水收費終端技術(shù)要求:
可脫離監(jiān)控計算機(jī)獨立工作,采用射頻智能卡或TM卡,可輸入水量、水費信息,可查詢并帶有串行通訊接口,可與上位機(jī)供水收費系統(tǒng)軟件共用數(shù)據(jù)庫,水費價格可以設(shè)置、調(diào)整。
3.2.3 不間斷電源UPS技術(shù)要求:
型號 C1K C1KS C2K C2KS C3K C3KS
額定容量 1KVA/0.7KW 2KVA/1.4KW 3KVA/2.1KW
輸入 電壓 (115~ 300)VAC
頻率 (40~60)Hz(軟件可調(diào))
輸入
電壓 220×(1±2%)VAC
頻率 與輸入同步(市電模式),當(dāng)市電頻率超出(46~54)Hz范圍時,輸出頻率為50×(1±2%)Hz
50×(1±0.2%)Hz(電池模式)
輸出波形 正弦波
備用時間
(滿載/半載) >5’/14 --------- >9’/21’ --------- >5’/15’ ----------
電池形式 Panasonic閥控式鉛蓄電池 ---------- Panasonic閥控式鉛蓄電池 ---------- Panasonic閥控式鉛蓄電池 ----------
外接電池標(biāo)稱電壓 ---------- 36VDC -------------- 96VDC -------------- 96VDC
轉(zhuǎn)換時間 零中斷
超載能力 110%-150%維持30秒鐘后輸出轉(zhuǎn)為旁路,150%以上維持300ms
通訊界面 RS-232+Intelligent Slot
操作 溫度 0℃~40℃
濕度 20%~90%
外觀尺寸(W×D×H)(mm×mm×mm
145×400×220
192×460×340
重量(凈重)Kg 14 7 34 13.5 34.5 14
3.3水井測控裝置功能
實時數(shù)據(jù)采集功能:
瞬時量:瞬時流量;
累計量:累計流量;
壓力值
顯示功能:
數(shù)值顯示:累計流量、瞬時流量、壓力。
遠(yuǎn)程維護(hù)功能:
遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程程序升級。
3.4水表測控裝置技術(shù)指標(biāo)
供電電壓:AC220V±20%
電池供電時間:20小時
采集精度:0.5%
工作溫度:-20℃~70℃
相對濕度: 不大于90%
外形尺寸:用戶指定
防護(hù)等級:用戶指定
4.0 GPRS數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
4.1 GPRS數(shù)據(jù)通信簡介
借助移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)以無線方式傳輸采集數(shù)據(jù)和控制命令。采用GPRS-VPN方式組建通信網(wǎng)絡(luò)。
在子站處,以RS232串行口和水井測控裝置的RS232串行口連接。在主站處,以RS232串行口和主站計算機(jī)的RS232串行口連接。
4.2 GPRS運行費用
以一個監(jiān)控主站、10臺監(jiān)控終端構(gòu)成的系統(tǒng)為例,介紹系統(tǒng)運行費用(數(shù)據(jù)通信費)。
主站10分鐘抄收1次(可以更多)現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
按移動公司現(xiàn)行資費標(biāo)準(zhǔn):
主站:50元/月
子站:20元/月
每月總通信費:50+20×10=250(元)
三、 技術(shù)條款
3.1 流量計
常用流量計包括超聲波流量計、超聲波流量水表、遠(yuǎn)傳脈沖水表、電磁流量計、渦街流量計等。
他們的主要作用是測量管道內(nèi)水流的瞬時流量、瞬時流速、累計流量等多種測量數(shù)據(jù),通過信號線將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給水資源測控設(shè)備進(jìn)行計算機(jī)控制管理。
3.1.1、超聲波流量計
超聲波流量計是用來測量封閉管路液體流量,用戶基于被測管路和流體的特點來選擇非接觸、附著式、插入式的傳感器,將兩個傳感器按照一定距離安裝在管道外側(cè)即可,可以使用兩次聲程的V法,四次聲程的W法,或者采用聲波直接穿過被測管路的Z法安裝。超聲波流量計主板中央處理器控制兩個傳感器輪流接收和發(fā)射超聲波并測量其間的傳播時間,計算時間差值,得到的時差與流體的流速由直接的關(guān)系,如下表述:
3.3、水資源測控設(shè)備的功能
◇ 采集功能:
⑴、可以采集本公司生產(chǎn)的全系列超聲波流量計、超聲波水表等計量數(shù)據(jù)。
⑵、可以采集其它公司生產(chǎn)的各種超聲波流量計、超聲波水表及其它串口智能儀表(包括電表)的數(shù)據(jù)。
⑶、可以采集其它公司生產(chǎn)的4-20mA及其它標(biāo)準(zhǔn)信號輸出的計量儀表數(shù)據(jù)。
⑷、可以采集其它公司生產(chǎn)的各種脈沖水表(包括電表)的數(shù)據(jù)。如:單脈沖信號輸出表、雙脈沖信號輸出表、防磁攻擊脈沖信號輸出表、帶短路及斷路報警功能的脈沖信號輸出表。
⑸、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種水位計的數(shù)據(jù)。
⑹、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種溫度計的數(shù)據(jù)。
⑺、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種水質(zhì)計的數(shù)據(jù)。
⑻、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種壓力計的數(shù)據(jù)。
⑼、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的水泵運行電壓的數(shù)據(jù)。
⑽、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的水泵運行電流的數(shù)據(jù)。
⑾、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的客戶關(guān)心的數(shù)據(jù)。
⑿、可以采集判斷用水單位水泵的起停工作狀態(tài)。
⒀、可以采集判斷該水資源測控箱內(nèi)部的接觸器工作狀態(tài)。
⒁、可以采集判斷用水單位是否處于緊急取水工作狀態(tài)。
⒂、可以采集判斷該水資源測控箱是否被非法打開。
⒃、可以采集判斷該水資源測控箱的進(jìn)線工作狀態(tài)。
⒄、可以采集判斷該水資源測控箱的出線工作狀態(tài)。
◇ 劃卡功能:該設(shè)備具備非接觸式IC讀寫功能,用戶劃卡時,該設(shè)備可以將卡內(nèi)水費數(shù)據(jù)讀取,累加到控制器中,并把控制器中存儲的現(xiàn)場的歷史數(shù)據(jù)返寫到IC卡中,以便下次購水時,將歷史數(shù)據(jù)傳送到管理中心的計算機(jī)上。當(dāng)具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時,可以不啟動現(xiàn)場數(shù)據(jù)返寫IC卡的功能。
◇ 充值功能:管理中心被授權(quán)的操作人員可以依據(jù)辦公程序遠(yuǎn)程為取水單位的水資源測控設(shè)備充值水資源費。
◇ 告警功能:
⑴、水資源費不足,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑵、水位超過下限,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑶、信號線中斷,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑷、自身故障,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑸、非法打開設(shè)備,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑹、日采水量超過計劃,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
◇ 控制功能:
⑴、該設(shè)備根據(jù)其內(nèi)部預(yù)存水資源費的情況控制水泵的供電電源;費用為0時,該設(shè)備自動切斷水泵啟動柜的進(jìn)線電源。輸入費用后,自動閉合進(jìn)線電源。
⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時,監(jiān)控中心可以根據(jù)取水單位的現(xiàn)場情況遠(yuǎn)程切斷和閉合水泵啟動柜的進(jìn)線電源。
◇ 顯示功能:
⑴、該設(shè)備可以數(shù)字循環(huán)顯示編號、余量、水價、流量、日期、時間等數(shù)據(jù)。
⑵、該設(shè)備可以LED燈顯示故障、錯誤、欠費、余額、水位、緊急狀態(tài)等現(xiàn)場信息。
◇ 查詢功能:
⑴、可以在現(xiàn)場使用設(shè)備上的按鍵查詢流量、水位、余額及相關(guān)的參數(shù)及故障信息。
⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時,監(jiān)控中心被授權(quán)的操作人員可以遠(yuǎn)程查詢用水單位現(xiàn)場的流量、水位、余額、水泵起停狀態(tài)及其關(guān)心的數(shù)據(jù)與參數(shù)。
◇ 設(shè)置功能:
⑴、專業(yè)維護(hù)人員使用專用“設(shè)置卡”可以現(xiàn)場設(shè)置設(shè)備的部分參數(shù)。
⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時,被授權(quán)的操作人員可以在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程修正和設(shè)置設(shè)備的一些參數(shù)。如地址、工作模式、校時、數(shù)據(jù)上報時間周期、購水量等。
◇ 存儲功能:該設(shè)備具備鐵電存儲功能,數(shù)據(jù)掉電不丟失,存儲不低于30天的歷史記錄。
◇ 應(yīng)急功能:該設(shè)備在特殊情況下可以應(yīng)急取水,應(yīng)急取水量及時間長度由水務(wù)監(jiān)控中心決定,應(yīng)急期間所取水量發(fā)生的費用在下次購水時自動扣除。
◇ 通信功能:
⑴、該設(shè)備可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與多個監(jiān)控中心通信,可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)同時發(fā)送到區(qū)縣、市、省水務(wù)監(jiān)控中心、信息中心。也可以只發(fā)送到縣水務(wù)監(jiān)控中心,數(shù)據(jù)逐級上報。
⑵、該設(shè)備可以設(shè)置成主動向管理中心上報數(shù)據(jù)模式,也可以設(shè)置成被管理中心問詢模式。主動上報模式分兩種情況:一是現(xiàn)場狀態(tài)發(fā)生變化時上報,二是定時上報。問詢模式是只有管理中心發(fā)出問詢命令,該設(shè)備才上報數(shù)據(jù)。
⑶、以GPRS網(wǎng)絡(luò)為主要通信通道,以SMS短消息通道作為備用通道,兩個通道同時存在,可以切換使用。
◇ 電源功能:
⑴、該設(shè)備可以安裝到具備220VAC供電的現(xiàn)場,也可以安裝到具備380VAC供電的現(xiàn)場。
⑵、該設(shè)備配備備用電源,外部供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,系統(tǒng)可以繼續(xù)正常運行不低于2天。配備大容量蓄電池可以支持設(shè)備正常運行10天以上。
◇ 避雷功能:
⑴、水資源測控箱內(nèi)部的水資源測控器、GPRS模塊等產(chǎn)品都做了防雷保護(hù)設(shè)計。
可以滿足一般情況下的避雷要求。
⑵、水資源測控箱現(xiàn)場安裝時要求防雷接地,接地電阻小于4Ω;也可加裝其它
避雷設(shè)施進(jìn)行多重避雷保護(hù)。
3.4、水資源測控設(shè)備的特點
◇ 兼容性強(qiáng):
⑴、該設(shè)備可以采集任何一家公司生產(chǎn)的各種脈沖水表、4-20mA模擬量輸出水表和帶串口的流量計直接測量的用水量。自動控制水資源的使用。
⑵、該設(shè)備可以采集任何一家公司生產(chǎn)的脈沖電表、串口電表的數(shù)據(jù),根據(jù)用電量核算出用水量,自動控制水資源的使用。
⑶、該設(shè)備可以采集現(xiàn)場水泵的開關(guān)時間及狀態(tài),根據(jù)水泵運行時間和水泵流量計算出用水量,自動控制水資源的使用。
◇ 維護(hù)方便:
⑴、該設(shè)備內(nèi)部為模塊化結(jié)構(gòu),主要有水資源控制模塊、GPRS通信模塊、電源模塊、供電線路控制模塊(接觸器)、計量模塊(可以安裝在箱外),一個模塊如果發(fā)生故障,容易拆卸更換。
⑵、作為核心的水資源控制模塊具備遠(yuǎn)程維護(hù)和軟件升級的功能。當(dāng)自備井前端現(xiàn)場需要更換增加計量、測量設(shè)備,或擴(kuò)展設(shè)備功能時,維護(hù)人員可以遠(yuǎn)程更改設(shè)置該模塊的參數(shù),必要時可以遠(yuǎn)程升級程序;提高了維護(hù)效率,降低了維護(hù)成本。
◇ 可靠性高:該設(shè)備為工業(yè)級設(shè)計,采用工業(yè)級的C8051F芯片及西門子MC35I核心通信模塊,采用隔離和專業(yè)抗干擾設(shè)計技術(shù),可以安裝使用在現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜的地方。
◇ 擴(kuò)展性強(qiáng):該設(shè)備具備強(qiáng)大的擴(kuò)展功能:例如,該設(shè)備可以接水質(zhì)、溫度、壓力、電流、電壓變送器,可以掛接32快各種智能串口儀表;必要時可以并入用水單位的“水源井遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)”,實現(xiàn)水資監(jiān)控中心與用水單位設(shè)備共享以及部分信息共享,避免設(shè)備重復(fù)投資。
3.5、水資源測控設(shè)備的主要參數(shù)
8路模擬量輸入
9路開關(guān)量輸入
5路開關(guān)量輸出
8位數(shù)碼顯示
1個操作鍵盤
1路IC卡讀寫
1路通信串口
1路擴(kuò)展串口
A/D:12位。
脈沖量測量精度:±0.1%
水位等測量精度:± 0.5%
串行通信誤碼率:± 0.001%
設(shè)備工作功耗:小于150mA(≤5W)
通信暢通率:大于98%
通信延時:GPRS方式:1~2秒 SMS方式:2~3秒(無短信堵塞時)
開箱合格率:100%
平均無故障工作時間大于30000小時(MTBF>30000)
3.6、水資源測控設(shè)備的使用環(huán)境
環(huán)境溫度:-40—+85℃
相對濕度:≤90%無凝露
安裝環(huán)境:無強(qiáng)烈腐蝕性氣體和導(dǎo)電塵埃,無爆炸危險物品。
工作電源:電源電壓AC220V或AC380V,50Hz
3.7、水資源測控設(shè)備符合的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T191-2000 包裝儲運圖示標(biāo)志
GB/T2423.1-2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗A:低溫
GB/T2423.2-2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗B:高溫
GB/T2423.4-1993 電工電子產(chǎn)品基礎(chǔ)環(huán)境試驗規(guī)程 試驗Db:交變濕熱試驗方法。
GB/T2423.5-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗Ea和導(dǎo)則:沖擊
GB/T2423.6-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗Eb和導(dǎo)則:碰撞
GB/T2423.10-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗Ec和導(dǎo)則:振動(正弦)
GB/T4208-1993 外殼防護(hù)等級(IP代碼)
GB/T4798.1-1986 電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件 存儲
GB4943-2001 信息技術(shù)設(shè)備的安全
GB/T9813-2000 微型計算機(jī)通用規(guī)范
GB9969.1-1998 工業(yè)產(chǎn)品使用說明書 總則
GB/T14436-1993 工業(yè)產(chǎn)品保證文件 總則
GB/T15464-1995 儀器儀表包裝通用技術(shù)條件
GB/T17626.2-1998 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗干擾度試驗
GB/T17626.4-1998 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗干擾度試驗
GB/T17626.5-1999 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗干擾度試驗
GB/T17626.11-1999 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗干擾度試驗
ISO/IECI14443-1:2001 識別卡/無接觸點集成電路卡/接近式卡 物理特性
ISO/IECI14443-2:2001 識別卡/無接觸點集成電路卡/接近式卡 射頻功率和信號接口
ISO/IECI14443-3:2001 識別卡/無接觸點集成電路卡/接近式卡 傳輸協(xié)議
3.8、水資源測控設(shè)備安裝注意事項
當(dāng)水資源測控設(shè)備安裝在室外時,必須使用室外型機(jī)箱,防雨防塵;特制安裝支架,保證水資源測控設(shè)備穩(wěn)固。所有信號線和電源線必須加套防護(hù)管。
當(dāng)水資源測控設(shè)備安裝在室內(nèi)時,可以使用普通的室內(nèi)型機(jī)箱,用膨脹螺栓把水資源測控設(shè)備固定墻壁上,安裝位置盡量遠(yuǎn)離其它電器設(shè)備,避免現(xiàn)場泄漏的水噴射到設(shè)備上,并且便于工作人員劃卡。所有信號線和電源線必須加套防護(hù)管。
附件:詳見
附件*:水資源測控設(shè)備內(nèi)的水資源控制器說明
附件*+1:水資源測控設(shè)備內(nèi)的GPRS模塊說明
4、通信網(wǎng)絡(luò)
近幾年,移動數(shù)據(jù)通信在我國迅猛發(fā)展,GPRS信號遍布每個角落。因為GPRS通信無距離限制、實時在線、按流量收費、不需要自己維護(hù)網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點,被廣大用戶所青睞。
每個縣的水資源管理部門所管轄的取水監(jiān)測點都比較分散,所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小,使用GPRS通信是最理想的通信方式。
4.1、水資源測控設(shè)備與區(qū)縣管理中心的通信網(wǎng)絡(luò)
4.1.1 組網(wǎng)模式
建議使用移動數(shù)據(jù)專網(wǎng)模式,短信通道作為備用通道,移動公司為縣級水資源監(jiān)控中心鋪設(shè)一條專線,建立一個專網(wǎng),給一個APN接入點名稱,為水資源監(jiān)控中心的服務(wù)器和前端每個水資源測控設(shè)備所使用的SIM卡分別綁定一個移動公司局域網(wǎng)內(nèi)部的IP地址。這樣水資源監(jiān)控中心的服務(wù)器和前端每個水資源測控設(shè)備就可以通過移動公司提供專網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。監(jiān)測站少的時候,監(jiān)控中心可以不用專線,使用一個GPRS即可。
4.1.2 水資源測控設(shè)備支持的組網(wǎng)模式
支持四種組網(wǎng)模式:移動專網(wǎng)模式、移動專線模式、公網(wǎng)專線模式、SMS短消息模式。
◇ 移動專網(wǎng)模式:監(jiān)控中心使用GPRS-A,水資源測控設(shè)備使用GPRS-B,移動公司建一個VPN專網(wǎng),提供一個APN接入點,并在GPRS-A和GPRS-B所使用的SIM卡上分別綁定固定的IP地址。被監(jiān)測的自備井的數(shù)量少的縣建議使用該模式。
◇ 移動專線模式:監(jiān)控中心使用移動公司的數(shù)據(jù)專線,建一個VPN專網(wǎng),有專用的APN接入點,中心服務(wù)器有固定的IP,水資源測控設(shè)備使用GPRS-B, GPRS-B所使用的SIM卡上綁定固定的IP。被監(jiān)測的自備井的數(shù)量大的縣建議使用該模式。
◇ 公網(wǎng)專線模式:監(jiān)控中心具有公網(wǎng)數(shù)據(jù)專線,服務(wù)器可以登陸INTERNET,有固定的IP,水資源測控設(shè)備的GPRS-B每次登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)時得到動態(tài)IP,可與監(jiān)控中心的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。跨省監(jiān)測自備井時使用該模式。
◇ SMS短消息模式:監(jiān)控中心與水資源測控設(shè)備之間通過短信傳輸數(shù)據(jù)。個別GPRS信號不強(qiáng)的地方使用該模式。
4.1.3 移動專線組網(wǎng)模式的特點
◇ 數(shù)據(jù)傳輸速率高:目前GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸速度在40Kbps左右,專線速率從2—100Mbps都可實現(xiàn)。
◇ 信號覆蓋面廣:目前GPRS信號已經(jīng)覆蓋每一個角落,每個自備井的水資源測控設(shè)備都能夠登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。
◇ 實時性強(qiáng):水資源測控設(shè)備可以實時在線,數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延短。
◇ 安全性高:數(shù)據(jù)在移動的專網(wǎng)內(nèi)傳輸,不進(jìn)入INTERNET,安全可靠;GPRS通信模塊支持系統(tǒng)加密,不受外界干擾。
◇ 運行成本低:按數(shù)據(jù)量收費,使用包月套餐等優(yōu)惠政策,可以有效控制運行成本。中國移動公司的GPRS20元套餐:包月20元,免費50兆數(shù)據(jù)量;包月200元,免費2000兆數(shù)據(jù)量,超出部分1KB/1分錢。
◇ 維護(hù)成本低:GPRS網(wǎng)絡(luò)維護(hù)由移動公司負(fù)責(zé),維護(hù)成本低。
建議:縣監(jiān)控中心、市信息分中心、省信息中心之間的數(shù)據(jù)傳輸使用中國移動公司提供的數(shù)據(jù)專線。不但方便了省、市信息中心與自備井現(xiàn)場的數(shù)據(jù)通信。而且數(shù)據(jù)在專網(wǎng)內(nèi)傳輸,不需要進(jìn)入公網(wǎng),安全性、可靠性大大提高。
4.1.4 GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊的特點
◇ 自動快速登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)
◇ 每個數(shù)據(jù)包最多能夠容納1400個字節(jié)
◇ 使用方便,穩(wěn)定可靠
◇ 具備GPRS和SMS短信雙通道
◇ 支持多種組網(wǎng)模式
◇ 掉線自動恢復(fù)
◇ 標(biāo)準(zhǔn)RS232/485接口
◇ 串口速率可選
◇ 支持各種組態(tài)軟件和用其它工具開發(fā)的系統(tǒng)軟件
◇ 支持遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置,支持遠(yuǎn)程維護(hù),支持異地軟件升級。
◇ 工業(yè)級設(shè)計,適用與野外惡劣環(huán)境
◇ 標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議
◇ 模塊與智能設(shè)備之間采用透明協(xié)議
自來水公司遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)與流量計量技術(shù)完滿結(jié)合,集計量、數(shù)據(jù)采集、處理于一體,將廠礦用水信息加以綜合處理的系統(tǒng),使供水公司從根本上減少人工上門抄表的繁雜勞動強(qiáng)度。準(zhǔn)確而便捷的收費系統(tǒng),既可節(jié)省人工又可減少供水部門與客戶之間的糾紛,它不但能提高管理部門的工作效率,也適應(yīng)現(xiàn)代用戶對用水繳費的新需求。
二、系統(tǒng)組成:
監(jiān)控中心:硬件主要包括:服務(wù)器、GPRS模塊等、網(wǎng)通或移動的固定IP專線。
軟件主要包括:操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、供水實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件、 防火墻軟件。
通信網(wǎng)絡(luò):中國移動公司GPRS無線網(wǎng)絡(luò)。
測控終端:遠(yuǎn)程測控成套設(shè)備。
計控設(shè)備:水表或(超聲波流量計、電磁流量計)、壓力變送器。
GPRS無線遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)由監(jiān)控主站和若干個子站構(gòu)成,它們之間的通信由移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸。 主站由微機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備構(gòu)成,完成數(shù)據(jù)的顯示、存儲、分析、統(tǒng)計、控制、打印、人機(jī)界面等功能。子站由流量計和GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備構(gòu)成,完成基本數(shù)據(jù)的采集、傳輸功能。
由于采用移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),系統(tǒng)構(gòu)建簡單、快捷、穩(wěn)定。
2.0 主站系統(tǒng)
2.1硬件配置
微機(jī)
打印機(jī)
GPRS數(shù)據(jù)傳輸器(臺式)
2.2軟件配置
操作系統(tǒng)Windows XP等
數(shù)據(jù)庫軟件
GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)軟件(該軟件為B/S結(jié)構(gòu),可以支持在廣域網(wǎng)進(jìn)行瀏覽查看)
GPRS數(shù)據(jù)傳輸器工具軟件
2.3系統(tǒng)功能
系統(tǒng)軟件采用本公司開發(fā)的GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)軟件
實時數(shù)據(jù)采集功能:
瞬時量:瞬時流量
累計量:累計流量
管道壓力:壓力值
實時數(shù)據(jù)顯示功能;
瞬時量:瞬時流量;
累計量:累計流量;
管道壓力:壓力值
告警功能:
停電告警、水表故障告警、通信終端告警;
狀態(tài)變化報警提示 :告警狀態(tài)變化。如壓力突然增大或變小。
存儲功能:
水表信息、實時數(shù)據(jù)、事件記錄、操作記錄存入數(shù)據(jù)庫。
統(tǒng)計功能:
報表功能:日報、月報、年報;
曲線功能:日曲線、月曲線、年曲線;
查詢功能:
水井表信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、歷史報表;
打印功能:
水表信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、報表;
安全功能:
密碼功能:進(jìn)入和退出系統(tǒng)必須輸入密碼;
權(quán)限功能:不同的操作員具有不同的功能;
用戶切換:不同的操作員交接時可以在系統(tǒng)切換。
擴(kuò)展功能:
水表數(shù)量:用戶可以添加或刪除水井。
遠(yuǎn)程控制:在加電磁閥門的情況下可輸出遠(yuǎn)程控制閥門的開啟。
設(shè)置功能:
水表信息錄入、修改;
采集周期設(shè)置、修改;
遠(yuǎn)程維護(hù)功能:
遠(yuǎn)程設(shè)置子站(水表)工作參數(shù)。
3.0子站(水表測控裝置)
3.1水表測控裝置原理
可根據(jù)客戶需要,或在現(xiàn)場不同的安裝情況下,在管道上安裝水表、超聲波流量計、電磁流量計。
水表:在管道的水處于恒壓、恒流的情況下安裝水表比較好,特點是前期投入少,法欄盤式安裝,后期維護(hù)量大,需要每年查測或更換。
超聲波流量計:對管道的水沒有特殊要求,插入式或外夾式安裝,前期投入比較大,安裝方便,一年到三年維護(hù)量大。
電磁流量計:對管道的水沒有特殊要求,法欄盤式安裝,前期投入比較大,安裝不方便,后期維護(hù)量小。
置硬件配置(單井配置)
序號 名稱 規(guī)格及型號 單位 單價 數(shù)量 采購地
1 GPRS DATA-6100 件
2 水資源控制器 DATA-7201 件
3 室外防雨遠(yuǎn)程監(jiān)測箱 480×360×200 件
4 箱內(nèi)電源、空開、端子、 件
5 浪花雙脈沖水表 DN100
6 超聲波流量計 TDS-100
7 電磁流量計 根據(jù)管道口徑
8 壓力傳器
9
10
3.2主要設(shè)備技術(shù)要求
3.2.1 工控機(jī)IPC
CPU 類型 Intel 奔騰 4
標(biāo)稱頻率 2.8GHz
主板芯片 Intel 865G
內(nèi)存類型 DDR
內(nèi)存大小 512MB
硬盤容量 80GB
光驅(qū)類型 DVD
顯示器大小 19英寸 液晶
3.2.2 供水收費終端技術(shù)要求:
可脫離監(jiān)控計算機(jī)獨立工作,采用射頻智能卡或TM卡,可輸入水量、水費信息,可查詢并帶有串行通訊接口,可與上位機(jī)供水收費系統(tǒng)軟件共用數(shù)據(jù)庫,水費價格可以設(shè)置、調(diào)整。
3.2.3 不間斷電源UPS技術(shù)要求:
型號 C1K C1KS C2K C2KS C3K C3KS
額定容量 1KVA/0.7KW 2KVA/1.4KW 3KVA/2.1KW
輸入 電壓 (115~ 300)VAC
頻率 (40~60)Hz(軟件可調(diào))
輸入
電壓 220×(1±2%)VAC
頻率 與輸入同步(市電模式),當(dāng)市電頻率超出(46~54)Hz范圍時,輸出頻率為50×(1±2%)Hz
50×(1±0.2%)Hz(電池模式)
輸出波形 正弦波
備用時間
(滿載/半載) >5’/14 --------- >9’/21’ --------- >5’/15’ ----------
電池形式 Panasonic閥控式鉛蓄電池 ---------- Panasonic閥控式鉛蓄電池 ---------- Panasonic閥控式鉛蓄電池 ----------
外接電池標(biāo)稱電壓 ---------- 36VDC -------------- 96VDC -------------- 96VDC
轉(zhuǎn)換時間 零中斷
超載能力 110%-150%維持30秒鐘后輸出轉(zhuǎn)為旁路,150%以上維持300ms
通訊界面 RS-232+Intelligent Slot
操作 溫度 0℃~40℃
濕度 20%~90%
外觀尺寸(W×D×H)(mm×mm×mm
145×400×220
192×460×340
重量(凈重)Kg 14 7 34 13.5 34.5 14
3.3水井測控裝置功能
實時數(shù)據(jù)采集功能:
瞬時量:瞬時流量;
累計量:累計流量;
壓力值
顯示功能:
數(shù)值顯示:累計流量、瞬時流量、壓力。
遠(yuǎn)程維護(hù)功能:
遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程程序升級。
3.4水表測控裝置技術(shù)指標(biāo)
供電電壓:AC220V±20%
電池供電時間:20小時
采集精度:0.5%
工作溫度:-20℃~70℃
相對濕度: 不大于90%
外形尺寸:用戶指定
防護(hù)等級:用戶指定
4.0 GPRS數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
4.1 GPRS數(shù)據(jù)通信簡介
借助移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)以無線方式傳輸采集數(shù)據(jù)和控制命令。采用GPRS-VPN方式組建通信網(wǎng)絡(luò)。
在子站處,以RS232串行口和水井測控裝置的RS232串行口連接。在主站處,以RS232串行口和主站計算機(jī)的RS232串行口連接。
4.2 GPRS運行費用
以一個監(jiān)控主站、10臺監(jiān)控終端構(gòu)成的系統(tǒng)為例,介紹系統(tǒng)運行費用(數(shù)據(jù)通信費)。
主站10分鐘抄收1次(可以更多)現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
按移動公司現(xiàn)行資費標(biāo)準(zhǔn):
主站:50元/月
子站:20元/月
每月總通信費:50+20×10=250(元)
三、 技術(shù)條款
3.1 流量計
常用流量計包括超聲波流量計、超聲波流量水表、遠(yuǎn)傳脈沖水表、電磁流量計、渦街流量計等。
他們的主要作用是測量管道內(nèi)水流的瞬時流量、瞬時流速、累計流量等多種測量數(shù)據(jù),通過信號線將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給水資源測控設(shè)備進(jìn)行計算機(jī)控制管理。
3.1.1、超聲波流量計
超聲波流量計是用來測量封閉管路液體流量,用戶基于被測管路和流體的特點來選擇非接觸、附著式、插入式的傳感器,將兩個傳感器按照一定距離安裝在管道外側(cè)即可,可以使用兩次聲程的V法,四次聲程的W法,或者采用聲波直接穿過被測管路的Z法安裝。超聲波流量計主板中央處理器控制兩個傳感器輪流接收和發(fā)射超聲波并測量其間的傳播時間,計算時間差值,得到的時差與流體的流速由直接的關(guān)系,如下表述:
3.3、水資源測控設(shè)備的功能
◇ 采集功能:
⑴、可以采集本公司生產(chǎn)的全系列超聲波流量計、超聲波水表等計量數(shù)據(jù)。
⑵、可以采集其它公司生產(chǎn)的各種超聲波流量計、超聲波水表及其它串口智能儀表(包括電表)的數(shù)據(jù)。
⑶、可以采集其它公司生產(chǎn)的4-20mA及其它標(biāo)準(zhǔn)信號輸出的計量儀表數(shù)據(jù)。
⑷、可以采集其它公司生產(chǎn)的各種脈沖水表(包括電表)的數(shù)據(jù)。如:單脈沖信號輸出表、雙脈沖信號輸出表、防磁攻擊脈沖信號輸出表、帶短路及斷路報警功能的脈沖信號輸出表。
⑸、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種水位計的數(shù)據(jù)。
⑹、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種溫度計的數(shù)據(jù)。
⑺、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種水質(zhì)計的數(shù)據(jù)。
⑻、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種壓力計的數(shù)據(jù)。
⑼、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的水泵運行電壓的數(shù)據(jù)。
⑽、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的水泵運行電流的數(shù)據(jù)。
⑾、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的客戶關(guān)心的數(shù)據(jù)。
⑿、可以采集判斷用水單位水泵的起停工作狀態(tài)。
⒀、可以采集判斷該水資源測控箱內(nèi)部的接觸器工作狀態(tài)。
⒁、可以采集判斷用水單位是否處于緊急取水工作狀態(tài)。
⒂、可以采集判斷該水資源測控箱是否被非法打開。
⒃、可以采集判斷該水資源測控箱的進(jìn)線工作狀態(tài)。
⒄、可以采集判斷該水資源測控箱的出線工作狀態(tài)。
◇ 劃卡功能:該設(shè)備具備非接觸式IC讀寫功能,用戶劃卡時,該設(shè)備可以將卡內(nèi)水費數(shù)據(jù)讀取,累加到控制器中,并把控制器中存儲的現(xiàn)場的歷史數(shù)據(jù)返寫到IC卡中,以便下次購水時,將歷史數(shù)據(jù)傳送到管理中心的計算機(jī)上。當(dāng)具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時,可以不啟動現(xiàn)場數(shù)據(jù)返寫IC卡的功能。
◇ 充值功能:管理中心被授權(quán)的操作人員可以依據(jù)辦公程序遠(yuǎn)程為取水單位的水資源測控設(shè)備充值水資源費。
◇ 告警功能:
⑴、水資源費不足,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑵、水位超過下限,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑶、信號線中斷,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑷、自身故障,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑸、非法打開設(shè)備,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
⑹、日采水量超過計劃,告警,現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音,報警數(shù)據(jù)上報。
◇ 控制功能:
⑴、該設(shè)備根據(jù)其內(nèi)部預(yù)存水資源費的情況控制水泵的供電電源;費用為0時,該設(shè)備自動切斷水泵啟動柜的進(jìn)線電源。輸入費用后,自動閉合進(jìn)線電源。
⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時,監(jiān)控中心可以根據(jù)取水單位的現(xiàn)場情況遠(yuǎn)程切斷和閉合水泵啟動柜的進(jìn)線電源。
◇ 顯示功能:
⑴、該設(shè)備可以數(shù)字循環(huán)顯示編號、余量、水價、流量、日期、時間等數(shù)據(jù)。
⑵、該設(shè)備可以LED燈顯示故障、錯誤、欠費、余額、水位、緊急狀態(tài)等現(xiàn)場信息。
◇ 查詢功能:
⑴、可以在現(xiàn)場使用設(shè)備上的按鍵查詢流量、水位、余額及相關(guān)的參數(shù)及故障信息。
⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時,監(jiān)控中心被授權(quán)的操作人員可以遠(yuǎn)程查詢用水單位現(xiàn)場的流量、水位、余額、水泵起停狀態(tài)及其關(guān)心的數(shù)據(jù)與參數(shù)。
◇ 設(shè)置功能:
⑴、專業(yè)維護(hù)人員使用專用“設(shè)置卡”可以現(xiàn)場設(shè)置設(shè)備的部分參數(shù)。
⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時,被授權(quán)的操作人員可以在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程修正和設(shè)置設(shè)備的一些參數(shù)。如地址、工作模式、校時、數(shù)據(jù)上報時間周期、購水量等。
◇ 存儲功能:該設(shè)備具備鐵電存儲功能,數(shù)據(jù)掉電不丟失,存儲不低于30天的歷史記錄。
◇ 應(yīng)急功能:該設(shè)備在特殊情況下可以應(yīng)急取水,應(yīng)急取水量及時間長度由水務(wù)監(jiān)控中心決定,應(yīng)急期間所取水量發(fā)生的費用在下次購水時自動扣除。
◇ 通信功能:
⑴、該設(shè)備可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與多個監(jiān)控中心通信,可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)同時發(fā)送到區(qū)縣、市、省水務(wù)監(jiān)控中心、信息中心。也可以只發(fā)送到縣水務(wù)監(jiān)控中心,數(shù)據(jù)逐級上報。
⑵、該設(shè)備可以設(shè)置成主動向管理中心上報數(shù)據(jù)模式,也可以設(shè)置成被管理中心問詢模式。主動上報模式分兩種情況:一是現(xiàn)場狀態(tài)發(fā)生變化時上報,二是定時上報。問詢模式是只有管理中心發(fā)出問詢命令,該設(shè)備才上報數(shù)據(jù)。
⑶、以GPRS網(wǎng)絡(luò)為主要通信通道,以SMS短消息通道作為備用通道,兩個通道同時存在,可以切換使用。
◇ 電源功能:
⑴、該設(shè)備可以安裝到具備220VAC供電的現(xiàn)場,也可以安裝到具備380VAC供電的現(xiàn)場。
⑵、該設(shè)備配備備用電源,外部供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,系統(tǒng)可以繼續(xù)正常運行不低于2天。配備大容量蓄電池可以支持設(shè)備正常運行10天以上。
◇ 避雷功能:
⑴、水資源測控箱內(nèi)部的水資源測控器、GPRS模塊等產(chǎn)品都做了防雷保護(hù)設(shè)計。
可以滿足一般情況下的避雷要求。
⑵、水資源測控箱現(xiàn)場安裝時要求防雷接地,接地電阻小于4Ω;也可加裝其它
避雷設(shè)施進(jìn)行多重避雷保護(hù)。
3.4、水資源測控設(shè)備的特點
◇ 兼容性強(qiáng):
⑴、該設(shè)備可以采集任何一家公司生產(chǎn)的各種脈沖水表、4-20mA模擬量輸出水表和帶串口的流量計直接測量的用水量。自動控制水資源的使用。
⑵、該設(shè)備可以采集任何一家公司生產(chǎn)的脈沖電表、串口電表的數(shù)據(jù),根據(jù)用電量核算出用水量,自動控制水資源的使用。
⑶、該設(shè)備可以采集現(xiàn)場水泵的開關(guān)時間及狀態(tài),根據(jù)水泵運行時間和水泵流量計算出用水量,自動控制水資源的使用。
◇ 維護(hù)方便:
⑴、該設(shè)備內(nèi)部為模塊化結(jié)構(gòu),主要有水資源控制模塊、GPRS通信模塊、電源模塊、供電線路控制模塊(接觸器)、計量模塊(可以安裝在箱外),一個模塊如果發(fā)生故障,容易拆卸更換。
⑵、作為核心的水資源控制模塊具備遠(yuǎn)程維護(hù)和軟件升級的功能。當(dāng)自備井前端現(xiàn)場需要更換增加計量、測量設(shè)備,或擴(kuò)展設(shè)備功能時,維護(hù)人員可以遠(yuǎn)程更改設(shè)置該模塊的參數(shù),必要時可以遠(yuǎn)程升級程序;提高了維護(hù)效率,降低了維護(hù)成本。
◇ 可靠性高:該設(shè)備為工業(yè)級設(shè)計,采用工業(yè)級的C8051F芯片及西門子MC35I核心通信模塊,采用隔離和專業(yè)抗干擾設(shè)計技術(shù),可以安裝使用在現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜的地方。
◇ 擴(kuò)展性強(qiáng):該設(shè)備具備強(qiáng)大的擴(kuò)展功能:例如,該設(shè)備可以接水質(zhì)、溫度、壓力、電流、電壓變送器,可以掛接32快各種智能串口儀表;必要時可以并入用水單位的“水源井遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)”,實現(xiàn)水資監(jiān)控中心與用水單位設(shè)備共享以及部分信息共享,避免設(shè)備重復(fù)投資。
3.5、水資源測控設(shè)備的主要參數(shù)
8路模擬量輸入
9路開關(guān)量輸入
5路開關(guān)量輸出
8位數(shù)碼顯示
1個操作鍵盤
1路IC卡讀寫
1路通信串口
1路擴(kuò)展串口
A/D:12位。
脈沖量測量精度:±0.1%
水位等測量精度:± 0.5%
串行通信誤碼率:± 0.001%
設(shè)備工作功耗:小于150mA(≤5W)
通信暢通率:大于98%
通信延時:GPRS方式:1~2秒 SMS方式:2~3秒(無短信堵塞時)
開箱合格率:100%
平均無故障工作時間大于30000小時(MTBF>30000)
3.6、水資源測控設(shè)備的使用環(huán)境
環(huán)境溫度:-40—+85℃
相對濕度:≤90%無凝露
安裝環(huán)境:無強(qiáng)烈腐蝕性氣體和導(dǎo)電塵埃,無爆炸危險物品。
工作電源:電源電壓AC220V或AC380V,50Hz
3.7、水資源測控設(shè)備符合的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T191-2000 包裝儲運圖示標(biāo)志
GB/T2423.1-2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗A:低溫
GB/T2423.2-2001 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗B:高溫
GB/T2423.4-1993 電工電子產(chǎn)品基礎(chǔ)環(huán)境試驗規(guī)程 試驗Db:交變濕熱試驗方法。
GB/T2423.5-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗Ea和導(dǎo)則:沖擊
GB/T2423.6-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗Eb和導(dǎo)則:碰撞
GB/T2423.10-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 試驗Ec和導(dǎo)則:振動(正弦)
GB/T4208-1993 外殼防護(hù)等級(IP代碼)
GB/T4798.1-1986 電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件 存儲
GB4943-2001 信息技術(shù)設(shè)備的安全
GB/T9813-2000 微型計算機(jī)通用規(guī)范
GB9969.1-1998 工業(yè)產(chǎn)品使用說明書 總則
GB/T14436-1993 工業(yè)產(chǎn)品保證文件 總則
GB/T15464-1995 儀器儀表包裝通用技術(shù)條件
GB/T17626.2-1998 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗干擾度試驗
GB/T17626.4-1998 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗干擾度試驗
GB/T17626.5-1999 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗干擾度試驗
GB/T17626.11-1999 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗干擾度試驗
ISO/IECI14443-1:2001 識別卡/無接觸點集成電路卡/接近式卡 物理特性
ISO/IECI14443-2:2001 識別卡/無接觸點集成電路卡/接近式卡 射頻功率和信號接口
ISO/IECI14443-3:2001 識別卡/無接觸點集成電路卡/接近式卡 傳輸協(xié)議
3.8、水資源測控設(shè)備安裝注意事項
當(dāng)水資源測控設(shè)備安裝在室外時,必須使用室外型機(jī)箱,防雨防塵;特制安裝支架,保證水資源測控設(shè)備穩(wěn)固。所有信號線和電源線必須加套防護(hù)管。
當(dāng)水資源測控設(shè)備安裝在室內(nèi)時,可以使用普通的室內(nèi)型機(jī)箱,用膨脹螺栓把水資源測控設(shè)備固定墻壁上,安裝位置盡量遠(yuǎn)離其它電器設(shè)備,避免現(xiàn)場泄漏的水噴射到設(shè)備上,并且便于工作人員劃卡。所有信號線和電源線必須加套防護(hù)管。
附件:詳見
附件*:水資源測控設(shè)備內(nèi)的水資源控制器說明
附件*+1:水資源測控設(shè)備內(nèi)的GPRS模塊說明
4、通信網(wǎng)絡(luò)
近幾年,移動數(shù)據(jù)通信在我國迅猛發(fā)展,GPRS信號遍布每個角落。因為GPRS通信無距離限制、實時在線、按流量收費、不需要自己維護(hù)網(wǎng)絡(luò)等諸多優(yōu)點,被廣大用戶所青睞。
每個縣的水資源管理部門所管轄的取水監(jiān)測點都比較分散,所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小,使用GPRS通信是最理想的通信方式。
4.1、水資源測控設(shè)備與區(qū)縣管理中心的通信網(wǎng)絡(luò)
4.1.1 組網(wǎng)模式
建議使用移動數(shù)據(jù)專網(wǎng)模式,短信通道作為備用通道,移動公司為縣級水資源監(jiān)控中心鋪設(shè)一條專線,建立一個專網(wǎng),給一個APN接入點名稱,為水資源監(jiān)控中心的服務(wù)器和前端每個水資源測控設(shè)備所使用的SIM卡分別綁定一個移動公司局域網(wǎng)內(nèi)部的IP地址。這樣水資源監(jiān)控中心的服務(wù)器和前端每個水資源測控設(shè)備就可以通過移動公司提供專網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。監(jiān)測站少的時候,監(jiān)控中心可以不用專線,使用一個GPRS即可。
4.1.2 水資源測控設(shè)備支持的組網(wǎng)模式
支持四種組網(wǎng)模式:移動專網(wǎng)模式、移動專線模式、公網(wǎng)專線模式、SMS短消息模式。
◇ 移動專網(wǎng)模式:監(jiān)控中心使用GPRS-A,水資源測控設(shè)備使用GPRS-B,移動公司建一個VPN專網(wǎng),提供一個APN接入點,并在GPRS-A和GPRS-B所使用的SIM卡上分別綁定固定的IP地址。被監(jiān)測的自備井的數(shù)量少的縣建議使用該模式。
◇ 移動專線模式:監(jiān)控中心使用移動公司的數(shù)據(jù)專線,建一個VPN專網(wǎng),有專用的APN接入點,中心服務(wù)器有固定的IP,水資源測控設(shè)備使用GPRS-B, GPRS-B所使用的SIM卡上綁定固定的IP。被監(jiān)測的自備井的數(shù)量大的縣建議使用該模式。
◇ 公網(wǎng)專線模式:監(jiān)控中心具有公網(wǎng)數(shù)據(jù)專線,服務(wù)器可以登陸INTERNET,有固定的IP,水資源測控設(shè)備的GPRS-B每次登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)時得到動態(tài)IP,可與監(jiān)控中心的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。跨省監(jiān)測自備井時使用該模式。
◇ SMS短消息模式:監(jiān)控中心與水資源測控設(shè)備之間通過短信傳輸數(shù)據(jù)。個別GPRS信號不強(qiáng)的地方使用該模式。
4.1.3 移動專線組網(wǎng)模式的特點
◇ 數(shù)據(jù)傳輸速率高:目前GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸速度在40Kbps左右,專線速率從2—100Mbps都可實現(xiàn)。
◇ 信號覆蓋面廣:目前GPRS信號已經(jīng)覆蓋每一個角落,每個自備井的水資源測控設(shè)備都能夠登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。
◇ 實時性強(qiáng):水資源測控設(shè)備可以實時在線,數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延短。
◇ 安全性高:數(shù)據(jù)在移動的專網(wǎng)內(nèi)傳輸,不進(jìn)入INTERNET,安全可靠;GPRS通信模塊支持系統(tǒng)加密,不受外界干擾。
◇ 運行成本低:按數(shù)據(jù)量收費,使用包月套餐等優(yōu)惠政策,可以有效控制運行成本。中國移動公司的GPRS20元套餐:包月20元,免費50兆數(shù)據(jù)量;包月200元,免費2000兆數(shù)據(jù)量,超出部分1KB/1分錢。
◇ 維護(hù)成本低:GPRS網(wǎng)絡(luò)維護(hù)由移動公司負(fù)責(zé),維護(hù)成本低。
建議:縣監(jiān)控中心、市信息分中心、省信息中心之間的數(shù)據(jù)傳輸使用中國移動公司提供的數(shù)據(jù)專線。不但方便了省、市信息中心與自備井現(xiàn)場的數(shù)據(jù)通信。而且數(shù)據(jù)在專網(wǎng)內(nèi)傳輸,不需要進(jìn)入公網(wǎng),安全性、可靠性大大提高。
4.1.4 GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊的特點
◇ 自動快速登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)
◇ 每個數(shù)據(jù)包最多能夠容納1400個字節(jié)
◇ 使用方便,穩(wěn)定可靠
◇ 具備GPRS和SMS短信雙通道
◇ 支持多種組網(wǎng)模式
◇ 掉線自動恢復(fù)
◇ 標(biāo)準(zhǔn)RS232/485接口
◇ 串口速率可選
◇ 支持各種組態(tài)軟件和用其它工具開發(fā)的系統(tǒng)軟件
◇ 支持遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置,支持遠(yuǎn)程維護(hù),支持異地軟件升級。
◇ 工業(yè)級設(shè)計,適用與野外惡劣環(huán)境
◇ 標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議
◇ 模塊與智能設(shè)備之間采用透明協(xié)議