农村供水站自动化监控系统

唐山平升电子技术开发有限公司农村供水站自动化监控系统一、客户需求：为解决当地农村供水安全问题，水务局计划建设5个自流供水站，已建成的供水站有一个，目前能够正常为附近的几个村庄供水；在建的供水站有一个，是城北寺头河供水站，其中高位水池、管道、管网分水调度室已经建设完毕，正在打水源井。城北寺头河供水站规划及基础设施情况如下：两个高位水池在建的水源井城北寺头河供水站规划图唐山平升电子技术开发有限公司1、1口水源井（在建）为两个500立方米的水池（已建）供水，附近1口民间水井作为备用井。2、原水进入高位水池，高位水池通过自流进入供水主管网（已建）。3、沿主管网建设了许多地上分水调度室（已建）、地下管网调度室（已建），在调度室内分出几路支管道，每个支管道负责为一个自然村或大企业供水。调度室内只安装了手动阀门。4、分水调度室不具备220V供电条件。客户要求如下：1、城北寺头河供水站建设一套“供水监控及收费管理系统”。2、监控及收费管理中心设在城北寺头河供水站，在供水站可以远程起停水源井的水泵、监测水泵的运行状态；监测出水流量、压力、水源井水位。3、在供水站可以监测高位水池的水位；进口流量、出口压力、出厂水质（预留）等。地下分水调度室地下分水调度室设备安装情况地上分水调度室地上分水调度室设备安装情况唐山平升电子技术开发有限公司4、远程自动控制模式下。水源井根据水池水位情况自动起停。5、在供水站可以远程监测每个分水调度室的压力、分支管道的流量。6、在供水站可以远程控制每个分水调度室内分支管道上的阀门，实现强制停水的目的。7、供水站负责向其供水的村庄、单位收取水费，收费采用预收费模式。8、水务局供水中心管理每个供水站，在水务局建一个监控管理中心，在水务局可以看到每个供水站的工作情况，包括：水源井运行状态、出口流量、出口压力、水池水位、出站压力、出站流量、出站水质、每个供水调度室的压力、每个村庄单位的用水情况、交费情况等。二、解决方案根据客户需求，制定如下解决方案：1、系统组成：系统由水务局监控管理中心、供水站监控及收费管理中心、通信平台、测控终端、计量测量控制设备组成。水务局监控管理中心：主要由服务器、计算机、液晶电视、GPRS数据传输模块、操作系统软件、数据库软件、农村供水监控与管理系统软件组成。供水站监控及收费管理中心：主要由计算机、通信终端、操作系统软件、数据库软件、供水监控及收费管理软件组成。通信平台：中国移动公司GPRS-VPN网络。测控终端：包括智能水泵控制柜、（水源井远程测控终端—改造时使用）、水池测控终端、分水调度测控终端。计量测量控制设备：超声波流量计、水位变送器、压力变送器、电动阀门、水泵启动柜。唐山平升电子技术开发有限公司2、系统拓扑图水务局监测拓扑图拓扑图说明：◆每个供水站通过GPRS无线通信方式与水务局交换数据。◆数据库软件、农村供水监控与管理系统软件在服务器上运行。领导、供水中心、财务、其它人员可根据授权使用自己的计算机在局域网上进行浏览和操作，查询自己关心的内容。◆如果水务局申请一个INTERNET网络上的固定IP地址，用水单位可以在网络上查询自己的用水和交费情况。被授权的工作人员可以在任何地方通过互联网查询浏览自己关心的内容。信息发布通过对外发布计算机实现。1号供水站对外发布供水中心领导水务局局域网服务器GPRS模块GPRS-VPN无线网络2号供水站3号供水站4号供水站5号供水站财务唐山平升电子技术开发有限公司拓扑图说明：◆水池测控终端通过GPRS把水位、流量、压力等数据实时发到供水站测控中心。◆测控中心根据水位情况远程自动控制、远程手动控制智能水泵控制柜。◆智能控制柜将现场的水泵状态、电流、电压、电能、流量、井水位、出口压力等信息通过GPRS上报供水测控中心。◆分水调度测控终端将现场流量、压力信息通过GPRS上报供水测控中心。供水站GPRS-VPN无线网络压力变送器超声波水表先导阀超声波流量计水位变送器分水调度测控终端水池测控终端超声波流量计水位变送器压力变送器潜水泵智能水泵控制柜水务局计算机通信终端压力变送器唐山平升电子技术开发有限公司3、测控中心介绍：3.1、供水站监控中心介绍：◆监控中心硬件基本配置：通信终端1台、计算机1台。计算机：CPU：AMD或Intel2.0G或更高内存：最低512M，推荐1G以上硬盘：普通硬盘100G通信终端：DATA-6101GPRS数据传输模块、开关电源。◆监控中心软件基本要求：操作系统：Windows2000数据库软件：MicrosoftSQLServer2000监控与管理系统：DATA-WS02供水实时监控与收费管理系统软件。◆DATA-WS02供水实时监控与售水管理系统软件功能特点：—采集水源井水位、水泵开关状态、电流、电压、电能、通信状态、出口流量、出口压力等信息。—根据水位远程自动控制、远程手动控制水源井水泵的启动/停止。—采集高位池的水位、出口压力、流量等。—远程监测分水调度室内管网压力、分流管道的流量。—远程控制每个分水调度室内各分流管道上电动阀门的开/闭。—接收现场报警数据，如水位过低、水位过高、压力过低等。支持声音、图文告警。—显示、存储监控数据、报警数据、操作信息、收费信息，存储时间不少于2年—可查询监控数据、报警数据、操作信息、收费信息。—支持各种数据的统计、分析、对比、输出、打印。—数据按日、月、年、任意时间段生成报表，生成曲线、对比曲线。—软件支持远程设置、修改现场设备的工作参数。—软件支持人工录入监测数据，如水质化验数据、缺漏数据、收费数据。—自动对比每个用水单位的水费余额和用水情况。水费降至下限时自动提示。—具备监测点设备档案管理及收费管理功能。—软件支持不同厂家生产的水表、流量计、水位变送器、电动阀门、启动柜。—软件采用B/S结构，支持网上浏览、操作。—软件支持多工作站同时工作。唐山平升电子技术开发有限公司—软件支持授权管理，授予不同的使用者不同的权限。—软件支持问询和主动上报模式。—采用地图界面显示，直观、方便。—预留与其它监控系统的数据接口。—软件功能模块化设计，满足不同客户需求。3.2、水务局监测中心介绍：◆水务局可以使用原有的服务器和计算机，需要增加1套GPRS数据传输模块。◆可以监测每个供水站的工作情况，如：水源井工作状态、水池水位、水质达标情况、管网压力情况、每个村的用水情况、收费情况等。◆自动生成统计报表，数据分析曲线。4、通信平台概述GPRS-VPN专网是中国移动公司内部局域网络，数据不进入INTERNET网络，所以安全性、可靠性比较高。需要到当地移动公司申请一个VPN专网，得到一个专用接入点，并为使用的每张SIM卡绑定一个固定的IP地址。网络规模大时，水务局可以申请移动专线；网络规模小时，水务局监测中心可以使用专用的GPRS模块。5、测控终端5．1、水源井用测控设备◆水源井远程测控终端该测控终端用在已有水泵启动柜的场合，该测控终端的控制输出部分接入水泵启动柜的控制电唐山平升电子技术开发有限公司路，从而实现就地/远程控制水泵启停的目的。该测控终端配置控制器、GPRS数据传输模块，可采集现场的水井水位、出口流量、出口压力、电流、电压、电能、供电状态、水泵启停状态等，与供水站测控中心进行数据双向通信。水源井远程测控终端主要配置表：序号配置部件名称型号数量备注1水资源控制器DATA-720112GPRS数据传输模块DATA-610013流量计协议转换模块DATA-820114电参数采集模块DATA-830115信号继电器JZX-22F/2Z/DC12V26中间继电器3TH8027开关电源CD-40A18隔离变压器NDK-50VA19备用电源7Ah1DATA-6100GPRS模块DATA-7201控制器协议转换模块电参数采集模块超声波流量计电流互感器水位变送器压力变送器水泵启动柜唐山平升电子技术开发有限公司10空开DZ47-602P3A111线材、端子、转换开关112金属机箱600×450×3001◆智能水泵控制柜该水泵启动柜是集数据采集、数据通信、水泵启动控制功能于一体的电气设备。适用于新建的水源井。该控制柜配置了控制器、GPRS数据传输模块、软启动器、继电器、交流接触器、互感器。可采集现场的水井水位、出口流量、出口压力、电流、电压、电能、供电状态、水泵启停状态等，可就地手动、远程手动、远程自动控制水泵的启停，设备采用软启动模式。智能水泵启动柜主要配置表：序号配置部件名称型号数量备注1水资源控制器DATA-720112GPRS数据传输模块DATA-61001DATA-6100GPRS模块DATA-7201控制器协议转换模块电参数采集模块超声波流量计电流互感器水位变送器压力变送器水泵软启动设备唐山平升电子技术开发有限公司3电参数采集模块DATA-83011协议转换模块DATA-82011隔离变压器NDE（BK）-501信号继电器JZX-22F/2Z/DC12V3中间继电器3TH80-OXMO31E2开关电源CD-40A1热继电器JR29-2501软启动器STRB132-31断路器NM1-400S/315A1交流接触器CJ20-400A/220V2空开DZ47-60/C10A/3P1空开DZ47-60/C10A/1P1转换开关LW5D-16/2E54981电压转换开关LW5D-16YH3/31电流表42L6-A/0-100A/200/51电压表42L6-V/0-450V1互感器LMZJ1-0.5200/53备用电源7Ah1金属机柜2000*800*6001线材、端子、转换开关1其它15．2、水池测控终端水池测控终端被安装在水池旁边，采集水池的水位、出站流量、出站压力等信息，预留水池水质设备监测接口。供电方式两种：220V供电、太阳能供电。◆220V供电水池测控终端唐山平升电子技术开发有限公司该终端用于具备220V供电条件的场合。220V供电水池测控终端配置表序号配置部件名称型号数量备注GPRS数据传输模块DATA-61001水资源控制器DATA-72011协议转换模块DATA-82011开关电源CD-40A1隔离变压器NDK-50VA1备用电源7Ah1空开、线材、端子1金属机柜600×450×3001DATA-6100GPRS模块DATA-7201控制器开关电源蓄电池水位变送器压力变送器协议转换模块流量计隔离变送器220V唐山平升电子技术开发有限公司◆太阳能供电水池测控终端该终端用于不具备220V供电条件，使用太阳能供电的场合。太阳能供电水池测控终端配置表序号配置部件名称型号数量备注1GPRS数据传输模块DATA-621112水资源控制器DATA-752113电源转换器DATA-F02014充电管理器10A15备用电源24Ah12V16空开、线材、端子17金属机柜600×450×30015．3、分水调度室测控终端本测控终端被安装在供水管网分支处（分水调度室），采集分支处的管网压力、各分支管道的流量；控制各个分支管道上的电动阀门。DATA-6211GPRS模块DATA-7521控制器电源转换器蓄电池水位变送器压力变送器流量计太阳能板充电管理器唐山平升电子技术开发有限公司分水调度室一般都不具备220V的供电条件，所以供电方式一般采用太阳能供电或高能电池组供电。分水调度室测控终端所使用的GPRS模块、控制器都采用低功耗设计。使用太阳能供电时，数据采集和数据通信的实时性好，GPRS可以长期在线；使用高能电池组供电时，为了节电，一般采用定时数据采集、定时数据上报、或数据变化上报模式，GPRS不能长期在线。该测控终端根据分支管网的数量配置控制器的数量，最少是1路分支管网。该测控终端安装的环境比较潮湿，设备安装完毕需要做防潮处理。◆太阳能供电分水调度室测控终端该终端用于太阳能供电场合，下列原理图以3路分支管道为例。太阳能供电分水调度室测控终端序号配置部件名称型号数量备注1GPRS数据传输模块DATA-621112水资源控制器DATA-75213电源转换器DATA-F02014充电管理器10A15备用电源24Ah12V1安装在终端外6