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水源井自控系統(tǒng)和安全監(jiān)控系統(tǒng)深井泵控制系統(tǒng)

西安聯(lián)力電子科技有限公司

目  錄

一、概述........................................... 2

二、系統(tǒng)解決方案.......................................  2

三、監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)........................................ 2

3.1 水源井井房監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)..................... ........ 2

3.1.1現(xiàn)場(chǎng)情況及初步解決方案............................. 2

3.1.2水源井測(cè)控終端特點(diǎn)................................. 3

3.1.3、水源井測(cè)控終端工作模式........................... 5

3.1.4、水源井測(cè)控終端工作原理示意圖..................... 6

3.1.5、水源井測(cè)控終端主要技術(shù)指標(biāo)........................6

3.1.6、水源井測(cè)控終端安裝注意事項(xiàng)....................... 7

3.2、通信網(wǎng)絡(luò)選擇及系統(tǒng)運(yùn)行分析......................... 7

3.3、監(jiān)控中心建設(shè).......................................8

3.3.1、系統(tǒng)安裝環(huán)境.....................................8

3.3.2、水源井實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件特點(diǎn).................9

3.3.3、水源井實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件功能........ ....... 10

3.3.4、系統(tǒng)特點(diǎn).........................................10

四、設(shè)備清單........................................... 11

一、概述

依據(jù)《XX 地區(qū)水源井建設(shè)工程》施工圖設(shè)計(jì)和供水工藝要求，

需要對(duì)新建的30 口水源井各配置一套水源井遠(yuǎn)程測(cè)控設(shè)備，要求配

置的遠(yuǎn)程測(cè)控設(shè)備達(dá)到國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，遠(yuǎn)程測(cè)控設(shè)備可將水

源井實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)通過GPRS 通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到水源井遠(yuǎn)程測(cè)控指揮系統(tǒng)服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)水源井遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)（電壓、電流、功率、壓力等）實(shí)時(shí)采集、遠(yuǎn)程控制啟停水源井泵、實(shí)時(shí)故障報(bào)警、報(bào)表打印等功能。并在每口井泵出水管線設(shè)置壓力檢測(cè)儀表,就地顯示。

二、系統(tǒng)解決方案

該系統(tǒng)由四部分組成：監(jiān)控中心、通訊網(wǎng)絡(luò)、水源井遠(yuǎn)程測(cè)控設(shè)備、計(jì)量與控制設(shè)備。

監(jiān)控中心：包括服務(wù)器與水源井遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件；

通訊網(wǎng)絡(luò)：移動(dòng)/聯(lián)通/電信GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；

水源井遠(yuǎn)程測(cè)控設(shè)備：水源井遠(yuǎn)程測(cè)控終端；

計(jì)量控制設(shè)備：水井啟動(dòng)柜、壓力變送器；

三、監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

3.1 水源井井房監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

3.1.1現(xiàn)場(chǎng)情況及初步解決方案

○1 三相電壓、三相電流、電能采集：監(jiān)控設(shè)備內(nèi)安裝電量采集模塊，用于采集水泵工作的三相電壓、三相電流、電能；

○2 出口壓力采集：井房需要安裝帶有4-20mA信號(hào)輸出的壓力變送器；

○3 遠(yuǎn)程控制：在監(jiān)控設(shè)備控制箱上安裝遠(yuǎn)程就地轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)開關(guān)處于遠(yuǎn)程狀態(tài)時(shí)，監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程啟停水泵，當(dāng)處于就地狀態(tài)時(shí)，為了保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全，不允許監(jiān)控中心啟停水泵，只能查看現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

○4 水泵運(yùn)行狀態(tài)采集：取水泵正常工作后接觸器的干接點(diǎn)，接入到監(jiān)控設(shè)備內(nèi)，監(jiān)控設(shè)備可以判斷水泵的啟停狀態(tài)，并將狀態(tài)發(fā)送到中心；

○5 停電檢測(cè)功能：監(jiān)控設(shè)備內(nèi)安裝后備電源，當(dāng)井房?jī)?nèi)停電時(shí)，后備電源繼續(xù)為監(jiān)控設(shè)備供電，并將停電信息發(fā)送到中心；

3.1.2 水源井測(cè)控終端特點(diǎn)

該設(shè)備經(jīng)過河北省電子產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)所的檢驗(yàn)，符合Q/GDW129—2005 電力負(fù)荷管理系統(tǒng)通用技術(shù)條件、GB/T2423.3-2006 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)、GB4943-2001 信息技術(shù)設(shè)備的安全、YD/T1214-2002900/1800MHz TDMA 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）設(shè)備技術(shù)規(guī)范。

○1 采集功能

◆采集現(xiàn)場(chǎng)4-20mA壓力變送器的信號(hào)。

◆采集水泵工作的電壓、電流、電能。

◆采集水泵開關(guān)狀態(tài)信號(hào)及報(bào)警信號(hào)。

○2 顯示功能

◆測(cè)控終端具有8 位數(shù)碼管顯示，兩排LED 燈狀態(tài)顯示，亮度高、壽命長(zhǎng)、可自動(dòng)休眠，節(jié)能效果好。

◆測(cè)控終端配置4按鍵鍵盤，配合顯示可查詢現(xiàn)場(chǎng)：設(shè)備地址、水泵單相電流、三相電壓、終端電壓、出水壓力及各種運(yùn)行參數(shù)。

◆測(cè)控終端內(nèi)GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊可顯示在線狀態(tài)、通信狀態(tài)等信息。測(cè)控終端支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢。

○3 存儲(chǔ)功能

測(cè)控終端具備歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，每小時(shí)存儲(chǔ)一次現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，可存儲(chǔ)一個(gè)月。監(jiān)控中心可查詢現(xiàn)場(chǎng)的歷史數(shù)據(jù)。

○4 控制功能

◆ 測(cè)控終端支持遠(yuǎn)程控制功能，測(cè)控終端有兩路繼電器輸出，控制水泵啟動(dòng)柜的控制回路。該測(cè)控終端抗干擾能力強(qiáng)，不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，控制動(dòng)作結(jié)束后有信息反饋，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)反饋到監(jiān)控中心。

○5 遠(yuǎn)程維護(hù)功能

◆ 測(cè)控終端支持遠(yuǎn)程維護(hù)功能，核心設(shè)備水資源控制器和GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊可以遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)，水資源控制器可以在線升級(jí)程序。大大提高現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)效率。

○6 報(bào)警功能

◆故障報(bào)警：如變送器與測(cè)控終端之間的信號(hào)線中斷時(shí)，測(cè)控終端可就地報(bào)警、也可遠(yuǎn)程報(bào)警。

◆越限報(bào)警：壓力等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以設(shè)置上下限，數(shù)據(jù)超限時(shí)就地告警、也可遠(yuǎn)程告警。

◆變化報(bào)警：終端被非法打開、現(xiàn)場(chǎng)停電等事件出現(xiàn)時(shí)，可遠(yuǎn)程告警。

◆ 停電告警：測(cè)控終端配置蓄電池，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)停電的情況下，測(cè)控終端可以工作一段時(shí)間，將停電信息上報(bào)監(jiān)控中心。

○7 防雷功能

◆ 測(cè)控終端具有防雷措施，測(cè)控終端設(shè)有地線接線柱，電源進(jìn)線接避雷裝置。測(cè)控終端與流量計(jì)之間采用隔離串口，最大限度防止雷對(duì)設(shè)備的損壞。

○8 模塊化設(shè)計(jì)

◆ 測(cè)控終端采用模塊化結(jié)構(gòu)，各功能模塊分工明確，便于后期設(shè)備維護(hù)管理。

3.1.3、水源井測(cè)控終端工作模式

◆測(cè)控終端支持多種工作模式，主動(dòng)上報(bào)模式、輪詢模式、主動(dòng)上報(bào)+問詢模式。該系統(tǒng)采用主動(dòng)上報(bào)+問詢模式。

◆測(cè)控終端實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)流量、電參數(shù)、及各種狀態(tài)信息，定時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)，定時(shí)上報(bào)間隔可以設(shè)置。

◆現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)超限及狀態(tài)變化時(shí)可即時(shí)上報(bào)。

◆監(jiān)控中心可以隨時(shí)遠(yuǎn)程問詢測(cè)控終端的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以隨時(shí)遠(yuǎn)

程控制測(cè)控終端，實(shí)現(xiàn)啟停水泵的目的。

3.1.4、水源井測(cè)控終端工作原理示意圖

3.1.5、水源井測(cè)控終端主要技術(shù)指標(biāo)

◆適用海拔高度： 小于1000m

◆適用溫度范圍： -25～70℃

◆適用相對(duì)濕度： ≤95%

◆抗沖擊符合GB/T2423.5-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分

要求

◆抗振動(dòng)符合GB/T2423.10-1995 電工電子產(chǎn)v?﹙@﹙@╲品環(huán)境試驗(yàn)第2 部

分要求

◆防護(hù)等級(jí)： ≥IP54

◆數(shù)據(jù)無線傳輸誤碼率≤10-4

◆模擬量采集精度：≤0.5%

◆脈沖量采集精度：≤1‰

◆終端數(shù)據(jù)顯示刷新時(shí)間： ≤0.5S

◆終端現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集刷新時(shí)間：≤2S

◆終端遠(yuǎn)程控制響應(yīng)時(shí)間： ≤5S

◆終端數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)間：可設(shè)定，建議10 分鐘

◆系統(tǒng)平均無故障時(shí)間: ≥50000h

◆終端供電電源： 220/380V 50Hz±5

◆終端輸出控制接點(diǎn)容量：AC 380V 10A

◆終端輸入控制接點(diǎn)容量：AC 380V 10A

3.1.6水源井測(cè)控終端安裝注意事項(xiàng)

◆ 根據(jù)安裝使用環(huán)境選用室內(nèi)型、室外型產(chǎn)品。

◆ 安裝地點(diǎn)有GPRS 信號(hào)。

◆ 確定水位、壓力等變送器信號(hào)輸出類型，確定流量?jī)x表的廠家、型號(hào)、信號(hào)輸出類型。

◆ 確定水泵啟動(dòng)類型，確定水泵控制模式。

◆ 閥門與泵的聯(lián)動(dòng)控制由水泵啟動(dòng)控制柜完成。

3.2、通信網(wǎng)絡(luò)選擇及系統(tǒng)運(yùn)行分析

系統(tǒng)支持的組網(wǎng)模式：

支持四種組網(wǎng)模式：移動(dòng)專網(wǎng)模式、移動(dòng)專線模式、公網(wǎng)專線模

式、SMS 短消息模式。本系統(tǒng)就常用的移動(dòng)專網(wǎng)模式和公網(wǎng)專線模

式做介紹。

3.2.1、移動(dòng)專網(wǎng)模式:

GPRS 網(wǎng)絡(luò)是中國(guó)移動(dòng)公司提供的數(shù)據(jù)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，只要有

GPRS信號(hào)的地方就能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)無線傳輸，具有實(shí)時(shí)在線、覆蓋面

廣、使用方便、按流量收費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)。

通訊網(wǎng)絡(luò)——VPN專網(wǎng)

GPRS-VPN 專網(wǎng)通信方式，移動(dòng)公司提供一個(gè)VPN 虛擬專網(wǎng)，并為使用的每一張數(shù)據(jù)卡綁定一個(gè)移動(dòng)公司內(nèi)部的IP 地址。調(diào)度中心與每一個(gè)分中心都需要安裝一個(gè)GPRS 中心接收機(jī)，監(jiān)控中心的GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊和每個(gè)測(cè)控終端內(nèi)安裝的GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊都能登陸該VPN專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控終端的數(shù)據(jù)雙向通信。由于數(shù)據(jù)在專網(wǎng)上傳輸，不進(jìn)入INTERNET 網(wǎng)絡(luò)，所以數(shù)據(jù)安全性有足夠的保障。

3.2.2、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，水源井遠(yuǎn)程測(cè)控終端的GPRS模塊每次登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)時(shí)得

到動(dòng)態(tài)IP，可與監(jiān)控中心的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.3、監(jiān)控中心建設(shè)

3.3.1、系統(tǒng)安裝環(huán)境

硬件配置要求：

◆ 服務(wù)器：

CPU：Intel 雙核4.0G 或更高

內(nèi)存：推薦4G以上

◆ 分中心計(jì)算機(jī)

CPU：Intel 雙核4.0G 或更高

內(nèi)存：>4GB

硬盤：普通硬盤>500GB

3.3.2、水源井監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件特點(diǎn)

該軟件是針對(duì)供水行業(yè)開發(fā)的專用軟件，結(jié)構(gòu)采用BS結(jié)構(gòu)，服務(wù)器安裝和數(shù)據(jù)庫(kù)及供水實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件，由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)管理，領(lǐng)導(dǎo)者或其它工作人員經(jīng)授權(quán)后可在自己的計(jì)算機(jī)上通過局域網(wǎng)訪問服務(wù)器，可進(jìn)行權(quán)利范圍內(nèi)的操作。如果需要，該軟件可以在INTERNET 公網(wǎng)上發(fā)布，被授權(quán)者在任何地方的計(jì)算機(jī)上都可以通過INTERNET公網(wǎng)訪問和操作該系統(tǒng)。該軟件采用模塊結(jié)構(gòu)，主要包括兩大模塊：一個(gè)是人機(jī)界面、另一個(gè)是前置機(jī)。每個(gè)模塊又由若干小模塊組成。前置機(jī)軟件主要負(fù)責(zé)監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信，它具有強(qiáng)大的兼容性，可支持任何廠家生產(chǎn)的GPRS、CDMA、MODEM、RS485 等通信產(chǎn)品，支持多種通信方式共存一個(gè)系統(tǒng)。人機(jī)界面包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、遠(yuǎn)程操作、人工錄入、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)報(bào)表、數(shù)據(jù)分析、地圖管理等多項(xiàng)內(nèi)容，可根據(jù)不同客戶的不同需求設(shè)計(jì)組合成個(gè)性化的監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件。水源井監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件只需要在我公司原有的人機(jī)界面軟件上按要求設(shè)計(jì)改動(dòng)界面即可，改動(dòng)后不影響系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)，可以保證軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3.3、水源井監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件功能

◆權(quán)限管理功能：登錄權(quán)限為管理員用戶、單位級(jí)用戶、普通用戶，管理員具備軟件操作的所有權(quán)限，單位級(jí)用戶只有操作本單位的設(shè)備的權(quán)限，普通用戶只能瀏覽，不能進(jìn)行開停泵等操作

◆ 遠(yuǎn)程管理

遠(yuǎn)程管理包括：在線設(shè)備管理、故障信息查詢、終端參數(shù)遠(yuǎn)程設(shè)置、招測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程控制水泵的啟停。

◆ 圖表統(tǒng)計(jì)

生成默認(rèn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，支持打印。

形成個(gè)性報(bào)表，支持可打印，

生成數(shù)據(jù)曲線或柱狀圖。

3.3.4、系統(tǒng)特點(diǎn)

◆ 實(shí)用性強(qiáng)：

該系統(tǒng)軟件功能為定制，滿足數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的具體需求。

◆ 技術(shù)先進(jìn)：該系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明了，集數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、無線通信、軟件、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)庫(kù)等多種技術(shù)于一體，國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

◆ 兼容性好：監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件兼容任何廠家生產(chǎn)的測(cè)控終端；測(cè)控終端兼容任何廠家生產(chǎn)的計(jì)量設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、水泵啟動(dòng)設(shè)備。

◆ 維護(hù)方便：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，便于后期維護(hù)；可遠(yuǎn)程維

護(hù)測(cè)控終端，降低終端維護(hù)成本。

四、設(shè)備清單

1、中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2、單套水源井監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)