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[摘要]城市供水系统是保证居民能够稳定、安全、可靠饮水的重要保障，城市报警系统是组成该系统重要的一部分，我国大多数城市报警系统的自动化水平还比较低。本文介绍了GPRS的城市供水报警监控系统，当城市供水泵站出现故障时会严重影响到居民生活用水，一般要延迟很长时间。针对这种情况利用GPRS短信模块，通过发送短信的方式进行及时的通知，降低故障率，为城市居民的生活用水提供保障。
[关键词]GPKS；供水报警监控系统；城市供水系统
[中图分类号]TV674 [文献标识码]B [文章编号]1672-5158（2013）06-0261-01
本文介绍了城市供水监控系统的设计方案和报警监控系统的总体设计。城市供水主要由于分布的范围大，所以供水报警监控系统是主要的问题。要设计城市供水报警监控系统，就要了解城市供水工艺的流程并进行研究。城市供水系统受到地理条件和城市规模的影响，在报警监控系统中要做好规划。
一、城市供水系统的流程和报警监控系统的总体设计方案
1 城市供水工艺主要包括原水提取、净化处理和净水输送。对于原水提取要监视水源水位、电机电流、取水泵状态、流量、门阀的状态等，一个水源地有一个或多个取水泵。净化处理需要监视储水池水位、电源电压、送水泵状态、流量等机组运行状态，一个水厂的送水泵有一台或多台同时运行，监控系统要控制送水泵的运行和阀门的开关。净水出送要监视管网压力、电机电流和阀门的状态等，还要监视防盗报警状态。城市供水监控系统有一个调度机和多个终端机组成，通过网络连接起来。调度机是接受调度人员的操作并终端机发送相应的命令，接受终端机传送的数据并存储起来，供用户查询，生成和打印报表等终端机可以连接电阻式远传压力表或4-20mAK力变送器，连接4-20mA水位计。终端机有DC24V电源输出，可以主动上发出命令和取消。支持遥测、遥控、精度设置和读取、上发设置、读取等。
2 在供水报警监控系统上。GPRS模块反馈分析数据达到相应报警值自动告知供水报警的地点，是哪个泵站。采集系统负责不同城市的数据的采集，通过GPRS模块数据传送到监控中心。分布在不同城市的采集系统和监控室的上位机系统组成了硬件系统，将组态软件中上位系统传回来的数据进行处理，对不合理的数据通过扬声器发出警报。利用GPRS短信模块发出短信报知警报的地点和事故原因。数据库将采集回来的数据按时间间隔存储起来，利用数据库的数据可以把所有的数据进行有效的分析。
二、硬件系统的设计和报警软件的系统设计
1 分散在城市不同地方的采集系统和上位机系统组成了硬件系统。采集系统的设计是压力的传感器将泵房里出口压力和泵房温度采集，通过4-20mA电流环传送到数据采集模块。水位将采集的数据用开关量24V传送给数据采集模块。数据采集模块将AI通道内的数据和DI通道里进行数据的处理。将处理过的数据传送给GPRS模块。通过接口将测量的电压、电流的数据也传送给GPRS模块，这样GPRS就可以将数据直接传至监控中心。水位传感检测水厂清水池的水位，如果水位太低，则取水泵房需增开机组，保证管网压力和正常供水。如果水位高，则需减少机组的运转，避免不必要的浪费。将水位传感器放置在检测集水进水位，主要监测河床水位，特别在洪水季节，避免洪水进入泵房造成机电设备烧毁，并降低相应的经济损失。
2 监控系统上位机一般都是工控机。也就是工业计算机，通过里面的软件和各种接口，例如串口、以太网等等，采集各种设备的数据，例如PLC、仪表、变频器等等，工控机把数据采集上来，通过软件把数据显示到画面上，可以在工控机上就能看到远程的设备的数据和状态，可以操控，同时也可以统计别的复杂功能。利用GPRS模块数据分析技术，技术指标有：MODEM技术指标、接口、供电等都要特殊的要求。MODEM天线接口是SMA阴头插座，将SMA阳头的插口接在MODEM上。GPRS数据模块的安装，确保SIM卡的金属接触面向外，要将模块安置在相应的位置上，确保模块安装位置的准确到位。天线和模块及工控机连接串口线将GPRS模块和工控机的接口相连接，通过适配器为GPRS提供电源。
3 在报警软件的选用SCADA三遥系统软件。
SCADA三遥系统软件的运行界面如图1所示。系统使用的计算机SCADA自动化技术被叫做计算机的“四遥”技术，该技术包含遥调、遥控、遥信和遥测等四个方面的技术，其是建立在计算机应用平台上的生产活动调度和控制的自动化管理系统。采用该种技术可以有效实现远程现场设备运行的监视与控制，从而履行远程信号报警、参数调节、测量、设备控制、数据采集等。水厂构建完整的SCADA自动化控制系统，全面兼顾和企业内部网络与无线的电调度管理系统之间的衔接，从而形成企业的内网络、调度系统、自控系统之间的有机结合，对水厂的生产运行做有效的自动管理和控制，利用无线电的调度系统和自控系统实现对水厂输水用管网中监测点表现的性能参数做自动监视，并把获得的水厂运行相关数据向企业的内部网络做实时的传送。并对企业的内部网中所有终端在得到合法授权的情况下，实现对水厂运行与管线输水状况的有效监视。该软件系统的采纳，实现了动态化的掌控水厂与输水管线的实际工作状况，水厂运行中相关管理人员更容易掌握生产运行状况，并根据水厂生产运行的状况做出较为合理的工作调度、从而缩减了水厂运营的成本，优化企业生产效率，增强企业的生产管理能力。SCADA三遥系统软件在MicroLogix1500、MicroLogix1000、SLC5/04可编程的控制器内设置了多功能的RS232标准接口通道，这个借口支持的通讯协议是DF1。通讯协议DF1为A-B公司的PLC系统中普遍支持的常见通用协议，其包含不同系列的PLC和装置通讯软件RSLinx的计算机都提供DFl协议的通讯方式，实用该协议能够在PLC前提下完成SCADA系统的构建。
三、报表和趋势曲线
报表是在收集数据中使用非常的方便，有利于工作人员进行统计和总结。报表的建立，是根据用户在数据库中记录的数据，可按要求存储起来，放表用户对这些信息的提取。在图库内建立报表，建立对报表的查询和打印等功能的编辑。趋势曲线分为实时曲线，历史曲线和趋势分析等，实施曲线可以查看数据库和中间点的状态，还可以了解泵站的运行情况。历史曲线应用变量必须是数据库的变量。趋势分析是图形化的历史数据分析界面。
结束语：
城市供水报警监控系统需要实时、有效管理城市供水的重要手段，需要远程的监控报警技术设计。在远程监控系统将传感器的信号通过无线电系系统通过智能端和中心服务器设备联接，使供水系统异常的状态下及时准确的发生警报声并对做出合理的系统报警应变。在报警系统中增设GPRS模块，使网络工具的传输能力得到提升，从而为城市供水报警监控系统的安全管理提供更为可靠的保障。
参考文献
[1]马跃强，金太东，刘微，王文兵，唐忠华，基于GPRS的城市供水报警监控系统的设计[J]，电子设计工程，2011（06）：65-67
[2]孟庆龙，基于GPRS的城市供水监控系统的设计与实现[J]，通信与信息，2009（04）：85-88
[3]单黎蓉，城市供水监控系统的研究与设计[J]，计算机应用技术，2010（12）：32-35
[关键词]GPKS；供水报警监控系统；城市供水系统
[中图分类号]TV674 [文献标识码]B [文章编号]1672-5158（2013）06-0261-01
本文介绍了城市供水监控系统的设计方案和报警监控系统的总体设计。城市供水主要由于分布的范围大，所以供水报警监控系统是主要的问题。要设计城市供水报警监控系统，就要了解城市供水工艺的流程并进行研究。城市供水系统受到地理条件和城市规模的影响，在报警监控系统中要做好规划。
一、城市供水系统的流程和报警监控系统的总体设计方案
1 城市供水工艺主要包括原水提取、净化处理和净水输送。对于原水提取要监视水源水位、电机电流、取水泵状态、流量、门阀的状态等，一个水源地有一个或多个取水泵。净化处理需要监视储水池水位、电源电压、送水泵状态、流量等机组运行状态，一个水厂的送水泵有一台或多台同时运行，监控系统要控制送水泵的运行和阀门的开关。净水出送要监视管网压力、电机电流和阀门的状态等，还要监视防盗报警状态。城市供水监控系统有一个调度机和多个终端机组成，通过网络连接起来。调度机是接受调度人员的操作并终端机发送相应的命令，接受终端机传送的数据并存储起来，供用户查询，生成和打印报表等终端机可以连接电阻式远传压力表或4-20mAK力变送器，连接4-20mA水位计。终端机有DC24V电源输出，可以主动上发出命令和取消。支持遥测、遥控、精度设置和读取、上发设置、读取等。
2 在供水报警监控系统上。GPRS模块反馈分析数据达到相应报警值自动告知供水报警的地点，是哪个泵站。采集系统负责不同城市的数据的采集，通过GPRS模块数据传送到监控中心。分布在不同城市的采集系统和监控室的上位机系统组成了硬件系统，将组态软件中上位系统传回来的数据进行处理，对不合理的数据通过扬声器发出警报。利用GPRS短信模块发出短信报知警报的地点和事故原因。数据库将采集回来的数据按时间间隔存储起来，利用数据库的数据可以把所有的数据进行有效的分析。
二、硬件系统的设计和报警软件的系统设计
1 分散在城市不同地方的采集系统和上位机系统组成了硬件系统。采集系统的设计是压力的传感器将泵房里出口压力和泵房温度采集，通过4-20mA电流环传送到数据采集模块。水位将采集的数据用开关量24V传送给数据采集模块。数据采集模块将AI通道内的数据和DI通道里进行数据的处理。将处理过的数据传送给GPRS模块。通过接口将测量的电压、电流的数据也传送给GPRS模块，这样GPRS就可以将数据直接传至监控中心。水位传感检测水厂清水池的水位，如果水位太低，则取水泵房需增开机组，保证管网压力和正常供水。如果水位高，则需减少机组的运转，避免不必要的浪费。将水位传感器放置在检测集水进水位，主要监测河床水位，特别在洪水季节，避免洪水进入泵房造成机电设备烧毁，并降低相应的经济损失。
2 监控系统上位机一般都是工控机。也就是工业计算机，通过里面的软件和各种接口，例如串口、以太网等等，采集各种设备的数据，例如PLC、仪表、变频器等等，工控机把数据采集上来，通过软件把数据显示到画面上，可以在工控机上就能看到远程的设备的数据和状态，可以操控，同时也可以统计别的复杂功能。利用GPRS模块数据分析技术，技术指标有：MODEM技术指标、接口、供电等都要特殊的要求。MODEM天线接口是SMA阴头插座，将SMA阳头的插口接在MODEM上。GPRS数据模块的安装，确保SIM卡的金属接触面向外，要将模块安置在相应的位置上，确保模块安装位置的准确到位。天线和模块及工控机连接串口线将GPRS模块和工控机的接口相连接，通过适配器为GPRS提供电源。
3 在报警软件的选用SCADA三遥系统软件。
SCADA三遥系统软件的运行界面如图1所示。系统使用的计算机SCADA自动化技术被叫做计算机的“四遥”技术，该技术包含遥调、遥控、遥信和遥测等四个方面的技术，其是建立在计算机应用平台上的生产活动调度和控制的自动化管理系统。采用该种技术可以有效实现远程现场设备运行的监视与控制，从而履行远程信号报警、参数调节、测量、设备控制、数据采集等。水厂构建完整的SCADA自动化控制系统，全面兼顾和企业内部网络与无线的电调度管理系统之间的衔接，从而形成企业的内网络、调度系统、自控系统之间的有机结合，对水厂的生产运行做有效的自动管理和控制，利用无线电的调度系统和自控系统实现对水厂输水用管网中监测点表现的性能参数做自动监视，并把获得的水厂运行相关数据向企业的内部网络做实时的传送。并对企业的内部网中所有终端在得到合法授权的情况下，实现对水厂运行与管线输水状况的有效监视。该软件系统的采纳，实现了动态化的掌控水厂与输水管线的实际工作状况，水厂运行中相关管理人员更容易掌握生产运行状况，并根据水厂生产运行的状况做出较为合理的工作调度、从而缩减了水厂运营的成本，优化企业生产效率，增强企业的生产管理能力。SCADA三遥系统软件在MicroLogix1500、MicroLogix1000、SLC5/04可编程的控制器内设置了多功能的RS232标准接口通道，这个借口支持的通讯协议是DF1。通讯协议DF1为A-B公司的PLC系统中普遍支持的常见通用协议，其包含不同系列的PLC和装置通讯软件RSLinx的计算机都提供DFl协议的通讯方式，实用该协议能够在PLC前提下完成SCADA系统的构建。
三、报表和趋势曲线
报表是在收集数据中使用非常的方便，有利于工作人员进行统计和总结。报表的建立，是根据用户在数据库中记录的数据，可按要求存储起来，放表用户对这些信息的提取。在图库内建立报表，建立对报表的查询和打印等功能的编辑。趋势曲线分为实时曲线，历史曲线和趋势分析等，实施曲线可以查看数据库和中间点的状态，还可以了解泵站的运行情况。历史曲线应用变量必须是数据库的变量。趋势分析是图形化的历史数据分析界面。
结束语：
城市供水报警监控系统需要实时、有效管理城市供水的重要手段，需要远程的监控报警技术设计。在远程监控系统将传感器的信号通过无线电系系统通过智能端和中心服务器设备联接，使供水系统异常的状态下及时准确的发生警报声并对做出合理的系统报警应变。在报警系统中增设GPRS模块，使网络工具的传输能力得到提升，从而为城市供水报警监控系统的安全管理提供更为可靠的保障。
参考文献
[1]马跃强，金太东，刘微，王文兵，唐忠华，基于GPRS的城市供水报警监控系统的设计[J]，电子设计工程，2011（06）：65-67
[2]孟庆龙，基于GPRS的城市供水监控系统的设计与实现[J]，通信与信息，2009（04）：85-88
[3]单黎蓉，城市供水监控系统的研究与设计[J]，计算机应用技术，2010（12）：32-35