智能水利遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

1、智能水利遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)深圳市信道科技有限公司2012 年 3 月目錄1. 概述 32. 系統(tǒng)簡介 32.1 系統(tǒng)功能 32.2 系統(tǒng)優(yōu)勢 42.3 應(yīng)用方案 53. 系統(tǒng)方案 53.1 方案一：適合點(diǎn)少，分散的獨(dú)立監(jiān)控點(diǎn) 53.1.1 終端設(shè)備 73.1.2 通信信道 73.1.3 系統(tǒng)監(jiān)控平臺 73.1.4 應(yīng)用特點(diǎn) 83.2 方案二：適合監(jiān)控區(qū)域大，多個監(jiān)控點(diǎn)，且分布相集中 83.2.1 終端設(shè)備 93.2.2 通信信道 103.2.3 系統(tǒng)監(jiān)控平臺 103.2.4 應(yīng)用特點(diǎn) 111. 概述水利防洪工程大部分坐落在江河流域及偏遠(yuǎn)山區(qū)， 分布范圍廣、 交通不便、 環(huán)境條件較差。 如何對重要水利

2、防洪工程和控制閘站進(jìn)行有效的監(jiān)控， 一直是困 擾水利部門的大難題。深圳市信道科技推出的智能水利遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的無線通信技術(shù)， 可實(shí)現(xiàn)對各個控制閘站、 泵站的遠(yuǎn)程實(shí)施監(jiān)控， 將水利防洪工程和控制閘站建設(shè) 成具有數(shù)字化、 網(wǎng)絡(luò)化、 智能化相結(jié)合的監(jiān)控系統(tǒng)， 可以為各級防汛部門提供實(shí) 時和直觀的汛情、 工情信息， 對提高防汛抗旱指揮決策水平和推進(jìn)水利信息化的 發(fā)展具有重要意義。2. 系統(tǒng)簡介根據(jù)水利工程的應(yīng)用特點(diǎn)，結(jié)合無線通信技術(shù)構(gòu)建的智能水利遠(yuǎn)程監(jiān)控系 統(tǒng)，通過對泵站水泵設(shè)備電壓、電流、功率因素以及出水量的實(shí)時監(jiān)控，并通過 無線通信方式將數(shù)據(jù)實(shí)時上傳至監(jiān)控系統(tǒng)平臺， 由系統(tǒng)平臺完成數(shù)據(jù)分析，

3、 生成 管理報表等業(yè)務(wù)功能， 使管理部門能夠及時掌握各個泵站、 控制閘站設(shè)備的工作 狀態(tài)，可遠(yuǎn)程控制開關(guān)設(shè)備； 系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)異常狀況主動上報， 大幅縮短處理設(shè) 備故障的響應(yīng)時間，提高工作效率，確保系統(tǒng)穩(wěn)定工作。另外，系統(tǒng)還可以進(jìn)行 數(shù)據(jù)分析， 生成用電管理報表， 為管理部門有效管理提供實(shí)時的、 可靠的數(shù)據(jù)支 持。2.1 系統(tǒng)功能水泵工作狀態(tài)（電流、電壓、功率因素）的實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程自動開關(guān)機(jī)，第一時間實(shí)施搶險工作設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)異常報警功能：缺相報警、三相不平衡報警、電流異常 報警、 電壓異常報警、過載報警、欠載報警等，及時發(fā)現(xiàn)隱患，排除故障可發(fā)送報警短信或撥打電話給預(yù)設(shè)的相關(guān)接警責(zé)任人，及時響應(yīng)

4、用電管理分析，提供數(shù)據(jù)報表，提高管理效率 , 簡化管理工作監(jiān)控中心，集中管理所轄區(qū)域各個泵站無線傳輸方式，安裝方便，組網(wǎng)靈活，擴(kuò)容方便 2.2 系統(tǒng)優(yōu)勢智能水利遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 采用無線通信方式實(shí)現(xiàn)對各水泵用電狀態(tài)的實(shí)時遠(yuǎn) 程監(jiān)控，系統(tǒng)具備以下優(yōu)勢：（1）易安裝無線方式接入，無需布線，不受地域限制（2）易操作支持遠(yuǎn)程開關(guān)設(shè)備支持遠(yuǎn)程抄表各類數(shù)據(jù)報表，曲線圖，直觀明了 提供數(shù)據(jù)接口，可直接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享（3）易分析可提供準(zhǔn)確、實(shí)時、同步、完整、全面的設(shè)備運(yùn)行信息 生成各種業(yè)務(wù)報表（4）易維護(hù)本地維護(hù)端口，支持本地參數(shù)配置、系統(tǒng)調(diào)試、本地升級 遠(yuǎn)程參數(shù)配置查詢，可遠(yuǎn)程查詢修改終端配置 多重保障機(jī)制，系統(tǒng)

5、自恢復(fù)能力強(qiáng)，避免人工干預(yù)（5）易擴(kuò)容無線方式，擴(kuò)容方便，無需改線（6）易升級終端遠(yuǎn)程升級功能，無需現(xiàn)場更換設(shè)備，即可修改、增加功能服務(wù)器平臺各功能模塊增加、刪減方便2.3 應(yīng)用方案根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用的具體特點(diǎn)， 可采用不同的組網(wǎng)方案實(shí)現(xiàn)對泵站和閘站設(shè)備的 遠(yuǎn)程智能監(jiān)控。方案一：采用GPRSP臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線傳輸；方案二：采用ZigBee終端和GPR敎傳終端相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 的遠(yuǎn)程無線傳輸；3. 系統(tǒng)方案3.1 方案一：適合點(diǎn)少，分散的獨(dú)立監(jiān)控點(diǎn)通過GPR測絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)泵站用電和水量信息的遠(yuǎn)程監(jiān)控，整個系統(tǒng)由計量 采集傳輸設(shè)備，通信信道和監(jiān)控系統(tǒng)平臺構(gòu)成。計量采集傳輸設(shè)備包括安裝在現(xiàn)場的計量設(shè)

6、備三相多功能電表和流量計；采集傳輸設(shè)備為GPR敎據(jù)傳輸終端。通信信道采用GPR刪絡(luò)平臺，實(shí)現(xiàn)采集器和系統(tǒng)平臺之間的數(shù)據(jù)通信。監(jiān)控系統(tǒng)平臺主要由數(shù)據(jù)庫、前置機(jī)、 MIS系統(tǒng)服務(wù)器等組成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D可參考圖 103管理賢APN流量計基站托泵A水樂K沱量計謚瑩計FK和水月證25、駐樓緞T GSMVGPItS慝站1| GIRS電也戦傳咚諂電表 gpks 戰(zhàn)普爾采樣終端圖1方案一系統(tǒng)組網(wǎng)框圖3.1.1 終端設(shè)備1. 計量設(shè)備三相多功能表在各個泵站安裝一塊三相多功能表，實(shí)現(xiàn)對水泵用電的電壓、電流及功率因 素的采樣。 多功能表可以完成設(shè)備運(yùn)行的電能量的計量和狀態(tài)的采集功能， 提供 系統(tǒng)所需的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

7、。流量計安裝流量計，實(shí)現(xiàn)對水泵出水量的計量。2. 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備通過GPR敎據(jù)采集終端實(shí)現(xiàn)將電表和流量計采集的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。3.1.2 通信信道借助GPR測絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展， GPRS網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)已非常成熟，其具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、傳輸可靠性高、實(shí)時性 強(qiáng)、通信成本費(fèi)用低等特點(diǎn)，可滿足行業(yè)應(yīng)用普通數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?.1.3 系統(tǒng)監(jiān)控平臺監(jiān)控系統(tǒng)平臺由前置機(jī)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和MIS系統(tǒng)服務(wù)器構(gòu)成，主要 實(shí)現(xiàn)對水泵用電和出水?dāng)?shù)據(jù)的分析處理，從而實(shí)現(xiàn)各個具體的業(yè)務(wù)功能。前置機(jī)服務(wù)器：負(fù)責(zé)終端管理和數(shù)據(jù)采集； 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：負(fù)責(zé)存儲備份終端數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)

8、； 管理信息MIS系統(tǒng)服務(wù)器：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)登錄、終端參數(shù)管理、系統(tǒng)管理、 抄表管理、數(shù)據(jù)管理、異常報警等應(yīng)用功能。平臺主要功能：實(shí)現(xiàn)對水泵用電情況（電流、電壓、功率因素）的實(shí)時監(jiān)控，并可生成相應(yīng)曲線及報表，方便管理查看；設(shè)備運(yùn)行故障報警，如果出現(xiàn)缺相、三相不平衡、電流電壓過大、或者過小、欠載、過載或者功能因素異常等情況，后臺將及時發(fā)出報警信息，通知后臺管理人員及時處理，同時還將發(fā)送短信報警信息到各個相關(guān)責(zé)任人手機(jī)，以便及時處理故障；批量開關(guān)機(jī)功能，實(shí)現(xiàn)對水泵設(shè)備分批次逐一開關(guān)機(jī)功能；其他系統(tǒng)管理功能：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)登錄，參數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)維護(hù)，日志管理 等功能；提供數(shù)據(jù)接口，方便導(dǎo)入企業(yè)已有的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)

9、數(shù)據(jù)共享。3.1.4 應(yīng)用特點(diǎn)借助GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線傳輸。GPRS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)成熟，完全可以滿足系統(tǒng)實(shí)時、穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。借助移動的公 網(wǎng)，用戶無需構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)靈活方便。3.2 方案二：適合監(jiān)控區(qū)域大，多個監(jiān)控點(diǎn)，且分布相集中某些大型水利工程， 一個區(qū)域內(nèi)有多個泵站， 可以采用 ZigBee 無線自組網(wǎng) 通信模式和GPRS1結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程實(shí)時的監(jiān)控。系統(tǒng)由計量采集設(shè)備、通信信道和監(jiān)控系統(tǒng)平臺構(gòu)成。系統(tǒng)構(gòu)成：計量采集傳輸設(shè)備包括安裝在現(xiàn)場的計量設(shè)備三相多功能電表和流量計；采集傳輸設(shè)備包括ZigBee采集器和GPRS-ZigBee集中器。通信信道采用

10、ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPR刪絡(luò)相結(jié)合的方式；采集器和集中器間通過 ZigBee 組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線通信；集中器和系統(tǒng)平臺之間則通過GPR麒現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程無線通信。監(jiān)控系統(tǒng)平臺主要由數(shù)據(jù)庫、前置機(jī)、MIS系統(tǒng)服務(wù)器等組成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D可參考圖2監(jiān)控中心通養(yǎng)計氷歌1社裊流責(zé)計水泵人“義樣終端ZigLkn-PRS-ZigBctm瑞A_cy管理就I鬲申斗 1采幕養(yǎng)A 徹抵計G）_| ZidkvGPRS kiiilki滇封 *社點(diǎn)流量計 乙r?"廠 ZjgllrtGSJMGPI Tk«L.圖2方案二系統(tǒng)組網(wǎng)框圖321終端設(shè)備1. 計量設(shè)備三相多功能表在各個泵站安裝一塊三相多功能表，實(shí)現(xiàn)對水

11、泵用電的電壓、電流及功率 因素的采樣。 多功能表可以完成設(shè)備運(yùn)行的電能量的計量和狀態(tài)的采集功能， 提 供系統(tǒng)所需的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。流量計安裝流量計，實(shí)現(xiàn)對水泵出水量的計量。2. ZigBee 采集器在每個水泵安裝 ZigBee 采集器，將三相多能表、 流量計的數(shù)據(jù)將通過外接 的 ZigBee 采集器上傳至集中器。由于 ZigBee 技術(shù)自組網(wǎng)的特性，可以將幾個泵站單獨(dú)組成一個 ZigBee 網(wǎng) 絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，在這個 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)里無需借助公網(wǎng)，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳到 集中器，從而降低GPR測絡(luò)的承載負(fù)荷，降低系統(tǒng)的通信運(yùn)營費(fèi)用。3. 集中器集中器負(fù)責(zé)采集該監(jiān)控區(qū)域內(nèi)ZigBee采集器的數(shù)據(jù)

12、，并通過GPRSJ式上傳至監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。3.2.2 通信信道采集器和集中器之間通過 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。ZigBee 技術(shù)具備低功耗、低成本、自組網(wǎng)、抗干擾性能好等優(yōu)勢，特別適 合在分布相對集中，地域空曠、傳輸距離近的場合應(yīng)用。采用 ZigBee 組網(wǎng)降低 了設(shè)備成本，也降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營費(fèi)用。集中器和監(jiān)控平臺之間則借助GPR測絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，GPRSS信方 式可滿足遠(yuǎn)距離的、實(shí)時的數(shù)據(jù)傳輸要求。3.2.3 系統(tǒng)監(jiān)控平臺監(jiān)控系統(tǒng)平臺由前置機(jī)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和MIS系統(tǒng)服務(wù)器構(gòu)成，主要實(shí)現(xiàn)對水泵運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析處理，從而實(shí)現(xiàn)各個具體的業(yè)務(wù)功能。前置機(jī)服務(wù)器：負(fù)責(zé)終端管理和數(shù)據(jù)采集;數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：負(fù)責(zé)存儲備份終端數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；管理信息MIS系統(tǒng)服務(wù)器：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)登錄、終端參數(shù)管理、系統(tǒng)管理、抄表管理、數(shù)據(jù)管理、異常報警等應(yīng)用功能。平臺主要功能：實(shí)現(xiàn)對水泵用電情況（電流、電壓、功率因素）的實(shí)時監(jiān)控，并可生 成相應(yīng)曲線及報表，方便管理查看；設(shè)帚運(yùn)行故障報警，如果出現(xiàn)訣和、二相不平衡、電流電壓過火、或者過小、欠載、過載或者功能因素異常等情況，后臺將及時發(fā)出報警 信息，通知后臺管理人員及時處理，同時還將發(fā)送短信報警信息到各 個相關(guān)責(zé)任人手機(jī)，以便及時處理故障；批竝卄關(guān)機(jī)功能，實(shí)現(xiàn)對水泵設(shè)各分批次逐