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物聯(lián)網(wǎng)用于城市供水無線調(diào)度監(jiān)控解決方案

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):133
核心提示:

  一、項(xiàng)目背景 

  城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決自來水公司對(duì)供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)由監(jiān)控中心和各個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成,各個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端(RTU或PLC)可監(jiān)視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數(shù)據(jù),供控制中心及有關(guān)部門分析和決策取用,提高工作效率,保證供水質(zhì)量,滿足日益增產(chǎn)的用水量的需求。 

  城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,以實(shí)現(xiàn)管道壓力、水流量的數(shù)據(jù)傳送及閥門開關(guān)的自動(dòng)控制,降低了故障率和提高了對(duì)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。便于及時(shí)迅速的了解及控制遠(yuǎn)端管道及閥門,低故障率和檢修的時(shí)間,減少停水次數(shù)。各水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端可自動(dòng)采集管道壓力、水流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù),信息傳輸?shù)阶詠硭镜谋O(jiān)控中心,監(jiān)控中心通過對(duì)傳輸回的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可找到出故障的地點(diǎn),從而當(dāng)一個(gè)遠(yuǎn)端出現(xiàn)故障時(shí),能在最短的時(shí)間內(nèi)解決問題,恢復(fù)供水,提高了整體的服務(wù)水平,從而實(shí)現(xiàn)了城市供水的信息化、現(xiàn)代化。 

  在城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中,由于各管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn),個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻,因此架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實(shí)際,向電信部門租用專用電話線又要申請(qǐng)很多電話線,而且有些監(jiān)控點(diǎn)線路難以到達(dá),況且采用電話線路時(shí)需要等待漫長(zhǎng)的電話撥號(hào)過程,速度慢,運(yùn)營(yíng)成本較高,總之監(jiān)控系統(tǒng)采用有線通信方式建設(shè)周期長(zhǎng)、工作難度大、運(yùn)行費(fèi)用高,不便于大規(guī)模使用;與之相比,無線通信方式則顯得非常靈活,它具有投資較少、建設(shè)周期短、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。在監(jiān)控系統(tǒng)中,無線通信方式主要包括:GSM短消息、GPRS、CDMA系統(tǒng)等。 

  二、方案選擇 

  經(jīng)過比較分析,選擇中國(guó)移動(dòng)的GPRS系統(tǒng)作為城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺(tái)。目前,GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過電信部門的多年建設(shè),覆蓋范圍不斷擴(kuò)大,已成為成熟、穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò),特別是中國(guó)移動(dòng)新推出的GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GSM/GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動(dòng)通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建自來水供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),縮短建設(shè)周期,降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn),而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。 

  GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點(diǎn): 

  1、良好的實(shí)時(shí)響應(yīng)與處理能力。與短消息服務(wù)比較,由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性,系統(tǒng)無時(shí)延,系統(tǒng)能夠同時(shí)實(shí)時(shí)收取、處理多個(gè)/所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各種數(shù)據(jù),無需輪巡就可以同步監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)鐘可很好的滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。  

  2、遠(yuǎn)程儀器設(shè)備控制:由于采用GPRS雙向傳輸系統(tǒng),監(jiān)控中心可以反向?qū)崿F(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備的時(shí)間校正、狀態(tài)報(bào)告、開關(guān)以及其他監(jiān)測(cè)、控制等功能; 

  3、建設(shè)成本低:可充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò),設(shè)備安裝即接通,而采用超短波通信時(shí)需要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,還需要配備天線鐵架等附屬設(shè)備。 

  4、安裝調(diào)試簡(jiǎn)單,建設(shè)周期短:利用現(xiàn)有成熟GSM網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)基本不需要調(diào)試,安裝簡(jiǎn)捷。采用超短波通信時(shí)安裝調(diào)試工作量大,要先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)測(cè)試,天線鐵架架設(shè),天線方向角度調(diào)試等工作。 

  系統(tǒng)特點(diǎn)  

  1、覆蓋范圍廣。構(gòu)建供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣,擴(kuò)容無限制,接入地點(diǎn)無限制,能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。 

  由于管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量眾多,分布在全市范圍內(nèi),部分管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)位于偏僻地區(qū),而且地理位置分散。采用超短波通訊方式,覆蓋范圍只有30多公里;而采用GPRS方式,理論上在無線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi),都可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。 

  2、數(shù)據(jù)傳輸速率高。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2kbit/s,實(shí)際應(yīng)用時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右,而目前一般的超短波數(shù)傳電臺(tái)傳送速率多為2.4kbit/s或更低。 

  3、系統(tǒng)的傳輸容量大。監(jiān)控中心站要和每一個(gè)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接。由于管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量眾多,系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰,而GPRS技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。 

  4、通信費(fèi)用低。由于GPRS采用包月計(jì)費(fèi)的方式,運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低,月通信費(fèi)用將在200元之內(nèi)。 

  三、解決方案介紹 

  由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò),監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)主機(jī)配置固定的IP地址,各個(gè)端站的GPRS模塊和該主機(jī)進(jìn)行通信。 

 。ㄒ唬┫到y(tǒng)組成 

  1、管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn): 

  管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn):各監(jiān)控點(diǎn)通過數(shù)據(jù)采集模塊采集如壓力、流量等數(shù)據(jù),,通過RS232接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連,通過

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