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一、系统概述
为了建立水源深井泵房与水源值班室之间无线遥控、遥测系统，实现水源值班室对深井取水泵房水泵机组远程自动控制与运行参数自动采集、传输、处理、存储、显示等功能，同时将数据信息接入客户公司调度室的数据监测系统，实现客户公司调度室对水源运行参数的自动监测，达到全公司各水源和管网的优化运行，提高水源运行效率，提高整体经济效益的目的。
二、通讯网络
根据水源井分布的地域特点，采用无线通讯方式实现水源值班室对深井的控制与监测。为了达到系统的高可靠性，采用了GPRS网络与短波无线数传电台网络双网冗余技术。
◆ 中国移动GPRS网络
GPRS 是通用分组无线业务 （General Packet Radio Service） 的英文简称，是在现有的 GSM 系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。 GPRS 是一种分组交换系统，因此， GPRS 特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。 GPRS的优势在于：
Ⅰ、永久在线：只要激活 GPRS 应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。
Ⅱ、 按量计费：虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问题；因为只有产生通信流量时才计费。
Ⅲ、 快速登录：全新的分组服务，无需以往长时间的拨号建立连接过程。
Ⅳ、 高速传输： GPRS 最高理论传输速度为 171.2kbps，使用 GPRS 可以支持 40Kbps 左右的传输速率。
◆ 短波无线数传电台网络
提供某些特殊条件下专网中监控信号的实时、可靠的数据传输，具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点，适合点多而分散、地理环境复杂等场合，可与PLC，RTU，雨量计、液位计等数据终端相连接。
三、调度系统功能
1、总体要求
1.1.系统数据的采集与存储：
调度系统应确保从各数据源（水源井）采集到的数据实时、真实、可信。水源井信息的数据采集周期为1分钟可调，存入历史数据库的存储周期为1分钟可调。
1.2.水源井数据采集标准：
出口瞬时流量、累计流量、三项电流、三项电压、功率（电量）、机组运行状态、安防状态等。
1.3.访问方式
（1）调度系统相关软件具备客户端访问、局域网及公网访问三种方式。
（2）提供一个统一的信息访问平台，实现单点入口，统一管理。在浏览器环境下，通过一次身份认证，按照各自的权限，动态浏览系统信息。
2、网络架构及通讯
2.1.网络架构
网络架构如图1所示。
3、泵站和水源井调度系统
3.1.系统的基本功能
水源井调度系统是生产信息采集、预处理中心和调度命令发布管理中心。系统负担的主要任务是：采集水源井的实时参数数据，实现远程控制，达到科学化管理和有效调度。
3.2.数据管理功能
3.2.1.数据存档功能
调度中心调度工作站对其从各远程站采集到的各种数据，按照其不同类型、名称、属性、时序等特征分类，存入到调度中心的数据库中。
3.2.2.地理信息功能
· 地理信息系统是在调度系统软件中嵌入百度电子地图。
· 在地图上，可以任意建立站点；并可注明站点的地理位置；可显示每个站点实时采集的数据。方便用户对重要站点的监控。
· 如果某个站点发生异常，可通过颜色变化及声音提示报警。
· 地理信息系统可在地图上绘制管网分布图，并建立站点与站点之间的相关关系。
3.2.3. 数据显示功能
3.2.3.1. 实时数据
系统以最直观的方式实时显示：
· 水源井重要数据一览
可将所有泵站及水源井采集的重要核心数据用列表的形式集中显示，用户可根据需求对选择的地区、站点、数据类型及位置自行调整。
· 实时数据显示
可选择任意水源井，将其采集的全部实时数据进行列表显示。
· 重要数据大屏幕滚动发布
3.2.3.2. 数据曲线
该系统具有数据曲线分析功能，可显示某一站点一个或多个变量当前数据变化趋势，方便调度员了解现有监测点供水情况，实现科学调度和安全供水。
3.2.4.数据报表功能
提供丰富数据报表如：流量报表、电量报表、单耗报表、巡检报表等，提供日、月、年三种时间单位统计。可生成网页、EXCEL 电子表格及PDF等格式文件用于打印或保存。报表可按需定制。
报表数据不但能以表格的方式显示，还可以将其生成柱状图、饼状图，以更直观的方式对数据进行显示和比较。
3.2.5.站点工艺图
显示各水源井的动态工艺流程及相关参数图、设备运行状态图、水源井运行状态图、报警画面、实时数据、数据上传时间等，方便使用者更直观的了解站点现场的情况。
3.2.6.系统管理功能
主要对数据库中的数据信息进行维护，如对数据库中的泵站信息、监测项目、通讯参数等数据进行设置。系统管理员通过权限设定管理，对用户、角色、功能模块、用户密码、用户权限进行功能分配。
3.2.7.报警功能
· 系统具有限值报警、开关量报警、设备逾期报警。
· 报警分多个级别，可自定义报警颜色和报警声音。
· 系统报警时将在界面右上角闪烁报警信息，并发出警报声提示用户。
· 每次报警都自动生成报警记录，可供查询。
如：泵站漏水报警、水泵过载报警、变频器故障报警、入出口压力超限值报警、液位超限值报警、流量超限值报警、SIM卡过期预警等。
3.2.8. 设备管理
系统对设备进行统一分类管理，可以根据条件查看系统中所有设备的详细信息、运行状态，并记录设备所有的更换记录。对将到检修期限的设备，系统将以报警形式提示用户及时检修更换，避免因设备老化而发生故障。
3.2.9. 水泵台时管理
系统提供水源井水泵台时管理功能，不但能以表格的方式显示，还可以将其生成柱状图，以更直观的方式对数据进行显示和比较。
3.2.10. 历史数据查询
· 系统提供了灵活的高级数据查询方式以满足用户自定义的查询需求。
· 用户可以任意选定站点、时间范围、变量，并可将结果在页面排序，为数据查找、筛选提供了方便途径。
3.3. 远程控制
本系统可对设备进行远程控制功能，如机泵起停操作。
机泵起停操作功能软件采用C/S架构，即仅限于在已经安装相应操作软件的电脑上完成机泵起停操作，确保供水安全。本工程根据实际需要，将在中心调度室及第五水厂监控室分别安装相应操作软件，完成机泵起停操作功能。■
为了建立水源深井泵房与水源值班室之间无线遥控、遥测系统，实现水源值班室对深井取水泵房水泵机组远程自动控制与运行参数自动采集、传输、处理、存储、显示等功能，同时将数据信息接入客户公司调度室的数据监测系统，实现客户公司调度室对水源运行参数的自动监测，达到全公司各水源和管网的优化运行，提高水源运行效率，提高整体经济效益的目的。
二、通讯网络
根据水源井分布的地域特点，采用无线通讯方式实现水源值班室对深井的控制与监测。为了达到系统的高可靠性，采用了GPRS网络与短波无线数传电台网络双网冗余技术。
◆ 中国移动GPRS网络
GPRS 是通用分组无线业务 （General Packet Radio Service） 的英文简称，是在现有的 GSM 系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。 GPRS 是一种分组交换系统，因此， GPRS 特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。 GPRS的优势在于：
Ⅰ、永久在线：只要激活 GPRS 应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。
Ⅱ、 按量计费：虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问题；因为只有产生通信流量时才计费。
Ⅲ、 快速登录：全新的分组服务，无需以往长时间的拨号建立连接过程。
Ⅳ、 高速传输： GPRS 最高理论传输速度为 171.2kbps，使用 GPRS 可以支持 40Kbps 左右的传输速率。
◆ 短波无线数传电台网络
提供某些特殊条件下专网中监控信号的实时、可靠的数据传输，具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点，适合点多而分散、地理环境复杂等场合，可与PLC，RTU，雨量计、液位计等数据终端相连接。
三、调度系统功能
1、总体要求
1.1.系统数据的采集与存储：
调度系统应确保从各数据源（水源井）采集到的数据实时、真实、可信。水源井信息的数据采集周期为1分钟可调，存入历史数据库的存储周期为1分钟可调。
1.2.水源井数据采集标准：
出口瞬时流量、累计流量、三项电流、三项电压、功率（电量）、机组运行状态、安防状态等。
1.3.访问方式
（1）调度系统相关软件具备客户端访问、局域网及公网访问三种方式。
（2）提供一个统一的信息访问平台，实现单点入口，统一管理。在浏览器环境下，通过一次身份认证，按照各自的权限，动态浏览系统信息。
2、网络架构及通讯
2.1.网络架构
网络架构如图1所示。
3、泵站和水源井调度系统
3.1.系统的基本功能
水源井调度系统是生产信息采集、预处理中心和调度命令发布管理中心。系统负担的主要任务是：采集水源井的实时参数数据，实现远程控制，达到科学化管理和有效调度。
3.2.数据管理功能
3.2.1.数据存档功能
调度中心调度工作站对其从各远程站采集到的各种数据，按照其不同类型、名称、属性、时序等特征分类，存入到调度中心的数据库中。
3.2.2.地理信息功能
· 地理信息系统是在调度系统软件中嵌入百度电子地图。
· 在地图上，可以任意建立站点；并可注明站点的地理位置；可显示每个站点实时采集的数据。方便用户对重要站点的监控。
· 如果某个站点发生异常，可通过颜色变化及声音提示报警。
· 地理信息系统可在地图上绘制管网分布图，并建立站点与站点之间的相关关系。
3.2.3. 数据显示功能
3.2.3.1. 实时数据
系统以最直观的方式实时显示：
· 水源井重要数据一览
可将所有泵站及水源井采集的重要核心数据用列表的形式集中显示，用户可根据需求对选择的地区、站点、数据类型及位置自行调整。
· 实时数据显示
可选择任意水源井，将其采集的全部实时数据进行列表显示。
· 重要数据大屏幕滚动发布
3.2.3.2. 数据曲线
该系统具有数据曲线分析功能，可显示某一站点一个或多个变量当前数据变化趋势，方便调度员了解现有监测点供水情况，实现科学调度和安全供水。
3.2.4.数据报表功能
提供丰富数据报表如：流量报表、电量报表、单耗报表、巡检报表等，提供日、月、年三种时间单位统计。可生成网页、EXCEL 电子表格及PDF等格式文件用于打印或保存。报表可按需定制。
报表数据不但能以表格的方式显示，还可以将其生成柱状图、饼状图，以更直观的方式对数据进行显示和比较。
3.2.5.站点工艺图
显示各水源井的动态工艺流程及相关参数图、设备运行状态图、水源井运行状态图、报警画面、实时数据、数据上传时间等，方便使用者更直观的了解站点现场的情况。
3.2.6.系统管理功能
主要对数据库中的数据信息进行维护，如对数据库中的泵站信息、监测项目、通讯参数等数据进行设置。系统管理员通过权限设定管理，对用户、角色、功能模块、用户密码、用户权限进行功能分配。
3.2.7.报警功能
· 系统具有限值报警、开关量报警、设备逾期报警。
· 报警分多个级别，可自定义报警颜色和报警声音。
· 系统报警时将在界面右上角闪烁报警信息，并发出警报声提示用户。
· 每次报警都自动生成报警记录，可供查询。
如：泵站漏水报警、水泵过载报警、变频器故障报警、入出口压力超限值报警、液位超限值报警、流量超限值报警、SIM卡过期预警等。
3.2.8. 设备管理
系统对设备进行统一分类管理，可以根据条件查看系统中所有设备的详细信息、运行状态，并记录设备所有的更换记录。对将到检修期限的设备，系统将以报警形式提示用户及时检修更换，避免因设备老化而发生故障。
3.2.9. 水泵台时管理
系统提供水源井水泵台时管理功能，不但能以表格的方式显示，还可以将其生成柱状图，以更直观的方式对数据进行显示和比较。
3.2.10. 历史数据查询
· 系统提供了灵活的高级数据查询方式以满足用户自定义的查询需求。
· 用户可以任意选定站点、时间范围、变量，并可将结果在页面排序，为数据查找、筛选提供了方便途径。
3.3. 远程控制
本系统可对设备进行远程控制功能，如机泵起停操作。
机泵起停操作功能软件采用C/S架构，即仅限于在已经安装相应操作软件的电脑上完成机泵起停操作，确保供水安全。本工程根据实际需要，将在中心调度室及第五水厂监控室分别安装相应操作软件，完成机泵起停操作功能。■