供水管网远程测控监测系统
分类: 城市供水远程监控与调度方案  发布时间: 2011-06-13 10:40 

供水管网远程测控监测系统
供水管网远程测控监测系统

供水管网远程测控监测系统
一、系统组成结构
            
供水管网远程测控调度系统结构图


供水管网远程测控调度系统由调度中心、无线GPRS网络、远程终端单元(RTU)几个部分组成。
远程终端单元(RTU)



远程终端单元RTU分散地分布在供水管网的遥测点上,主要由GPRS模块、电源、天线、PLC、机箱等几部分组成。
远程终端单元RTU与现场设备的开关量、模拟量信号相连,进行数据采集、处理、存储并通过GPRS网络向调度中心传送数据,接收并执行调度中心的命令。
RTU
机箱:
安装于遥测点现场,为壁挂式,具有防盗功能(包括GPRS模块天线),其固定螺丝置于箱体内,设置门锁,箱体内具有220V交流电,信号输入输出接线端子,设置交流进线空气开关,配备一220V交流电插座(检修时方便使用);
PLC

配置S7-200系列PLC,实现以下功能:
提供4路4-20mA模拟输入、6路开关量输入、4路开关量输出,无需调度中心控制,可自行进行测量,并保存、累积数据;
具有实时时钟功能(可通过监控中心设定校准),采集到的数据以时间为顺序,以5分钟/每次的时间间隔,能在RTU端存储一天的历史数据,程序、参数、历史数据具有掉电保护功能;
定时上报:把从仪表采集到的数据,以定时(整5分钟报一次)方式上报;
实现数据点播:可以响应各监控中心发出的查询请求,将实时时刻或历史时刻的数据发给调度中心;
输入信号异常时发出报警信息;
当系统上电复位,或系统运行、通信发生异常死机复位(看门狗复位)时,系统根据复位类型不同进行复位处理,保证系统正常工作。
可为一次仪表(两线制,三线制)提供24V电源,具有一次表供电功能。
GPRS
模块
   
使用工业GPRS无线模块,内嵌TCP/IP协议,支持900/1800 MHz系统,提供RS-232接口,支持各种非TCP/IP终端设备数据的透明传输,可上电即自动拨号上网,一直在线,掉线可自动重拨。调度中心设一主一备两个GPRS模块(即有一主一备两个IP地址),平时RTU端的GPRS模块只与调度中心主GPRS模块(主IP地址)联系,当主IP地址联系不上时,RTU端的GPRS模块能自动与备用IP地址联系,切换到备用系统进行工作,当主IP地址系统恢复正常,关闭备用IP地址系统时,能恢复到主IP地址系统进行工作。
无线GPRS网络
    
根据对网络安全的特殊要求,决定采用中国移动GPRS网络的专用APN形式入网,每个SIM卡绑定固定移动内部IP,拥有独立上网APN名,其特点如下:
网内分配专用的APN名,普通用户不得申请该APN 。用于GPRS 专网的SIM卡仅开通该专用APN,限制使用其他APN,也限制网外SIM卡使用专网APN。

调度中心



     如上图,由双套PC及GPRS模块组成双机热备份系统;平时由主系统工作,主系统故障时,起用备用系统;两台PC,主机选用服务器,通过RS-232与主GPRS模块(SIM卡绑定主IP地址)联系;备用机使用工控机,通过RS-232与备用GPRS模块(SIM卡绑定备用IP地址)联系。主备系统设置于调度中心,通过网络与内部局域网连接,调度中心PC驱动GPRS通信模块向RTU下发配置信息、控制信息,及接收下位机上报的数据及告警信息,同时对采集的数据进行管理,具有查询、统计、报表等功能。

调度中心的功能:

调度中心软件工作于Microsoft Windows 2000/XP 平台;
能够给RTU下发组态信息、控制命令,能够校准RTU的时钟;
RTU
发送来的数据自动进入数据库,数据库具备一定的安全措施;
处理RTU的报警信息;
数据遥测功能:定时巡测、手动巡测、随机抽测、分组召测;
遥控功能:控制RTU开关量输出点的开、关状态、遥信开关状态;
参数状态管理功能:设置修改各测量数据上、下限值、量程、通讯参数(包括RTU端的站点号、IP地址等参数的设定);
在线组态功能:新增RTU数据采集点等参数通过组态定义即可完成;
数据库管理功能:对测得的数据建库,对数据进行处理,查询历史数据,报表打印功能;
数据显示功能:显示测量的各种数据、遥信开关状态、各种系统图形等;
具有图形功能,能动态显示管网压力水质图;
抢修修理、阀门调整、停水、管网冲洗等数据录入及统计。
数据共享功能:在主机上运行组态软件及WEB服务软件,提供一个WEB站点,该WEB站点使宽带内部网的工作站只通过WEB浏览器就可以登陆查看所有监控点的实时数据和存储的任何时间段的历史数据。WEB站点通过用户身份认证授权方式控制该用户可访问那些监控点的实时监控数据和存储的任何时间段的历史数据。调度中心系统管理员能增加、删除可访问用户,并对用户进行不同权限的授权。该WEB站点通过超链接方式联入统一平台。
提供一开放的实时数据库,以配合DLP大屏提供商;使DLP大屏控制器软件能够读取各监测点的实时数据。

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