供水总公司供水管网压力实时监测系统一、客户需求1．1、客户现状目前，国内很多水司都安装了管网压力监测系统，通信多采用传统的电话线或电台方式。该系统普遍存在问题如下：◆设备使用时间较长，厂家已经停产，设备不能再维护。◆电话线的租金较贵，运行成本高；电台维护量大。◆容易受雷电干扰，影响正常运行。◆软件功能简单，缺少许多必要的功能。1．2、客户要求针对上述不足，许多供水公司希望对原管网压力系统进行升级改造。◆通信采用GPRS方式。◆监测设备稳定可靠，适用于多种供电条件，防潮防水。◆监测软件直观，便于操作，配置压力分析曲线。◆监测软件可并入供水信息化系统。 二、解决方案 根据客户需求，结合我公司设备特点，制定解决方案如下：2．1、系统组成该系统由四部分组成：监测中心、通信网络、监测终端、测量设备。（1）、监测中心：硬件：服务器、GPRS数据传输模块或数据专线、UPS不间断电源（可选）。软件：操作系统软件、数据库软件、管网压力监测系统软件、防火墙软件。（2）、通信平台： 通信平台使用中国移动公司的GPRS-VPN专网。中心用一套GPRS数据传输模块或拉设数据专线。（3）、监测终端： 监测终端被安装在压力监测点，采集现场压力变送器的输出信号，通过GPRS传输到监测中心，唐山平升公司生产四种监测终端：220V供电监测终端、太阳能供电监测终端、高能锂电池供电监测终端。（4）、测量设备：可选用国产、进口的压力变送器，信号输出：4-20mA或0-5V。建议使用0-5V电压输出信号。 系统拓扑图：2．3、管网压力监测系统软件主要功能（1）、该软件采用BS结构，局域网内的使用者可根据授权对监测数据进行浏览、操作。具备INTERNET网上固定IP时，广域网上的使用者可根据授权对监测数据进行浏览和操作。（2）、该软件支持地图显示，在地图上标出监测点的位置，并显示重要的监测信息，如压力信息、流量信息。标志点的颜色代表不同状态，绿色常亮代表正常、绿色闪亮代表有报警，灰色代表通信失败。该软件支持列表方式显示每个测压点的压力、通信状态、供电状态等信息。（3）、主要功能模块：基础数据：用户信息、测点信息、权限管理、密码修改、个人设置。远程监测：列表显示每个监测点的各种信息，点击进入每个监测界面。数据查询：监测信息查询、报警信息查询、操作信息查询。数据报表：实时数据报表、历史数据报表。按时、班、周、月、年、自定义等多种方式形成报表。数据图表：当天曲线、历史曲线。地图编辑：编辑每个测点的位置。（4）、该软件支持自动问询、手动问询模式；支持主动上报模式；支持问询+主动上报模式。本系统选择手动问询+主动上报模式，测点压力等数据根据设置主动上报数据，操作员可以随时手工问询每个监测点的压力信息。（5）、该软件支持MicrosoftSQLServer2000数据库，可存储不少于三年的各种基础数据、监测数据、报警数据及操作数据。数据库自动备份，避免数据损坏和丢失。（6）、该软件为开放式结构，可兼容其它厂家生产的监测设备（要求生产厂家提供技术协议），预留与其它系统软件的接口，可并入后期供水信息化管理系统。（7）、该软件具备拓展功能，可增加管网设施管理、GIS、辅助调度管理等功能。 2．4、监测终端2．4．1、市电供电监测终端有220VAC供电条件的监测点使用该设备。要求安装地点有GPRS信号，终端与压力传感器之间的距离不大于100米。为用电安全考虑，监测终端安装在监测井外。（1）、设备特点：◆ 采集压力传感器的压力信号，采集间隔可设置。◆ 主动上报采集的压力信息，上报时间间隔可设置。◆ 变化上报压力信息，可设置压力上报的上下限，采集的数据超过上报的上下限时，终端即刻上报信息。◆ 压力变送器与终端之间连线中断时、现场停电时、打开终端箱门时，终端主动上报故障信息。◆ 终端内配置蓄电池，现场停电后，终端设备和压力传感器可以继续工作一段时间。◆ 终端支持监测中心随时问询。◆ 终端内存储历史数据，供监测中心查询。◆ 终端可以扩展，增加配置后，可采集流量、温度、水质等信息。◆ 监测中心可以远程维护、修改终端的工作参数。◆ 为变送器供电。◆ 终端配置室外型机箱，可安装在室外环境。◆ 工作温度：-20～+70℃◆ 数据采集精度：0.5%◆ 数据传输误码率:10-4 （2）、终端配置示意图（3）、配置说明： ◆DATA-6216为核心设备，负责数据采集和GPRS远程通信。◆空开：终端设备的电源总开关。◆隔离变压器：稳定供电，降低电源线上雷电信号对终端的损坏。◆开关电源：把220VAC转换为12VDC，为蓄电池供电，断电检测及切换。◆蓄电池：停电时为终端供电。 2．4．2、太阳能供电监测终端没有220V市电供电条件的监测点，选用该终端设备。使用时要求有日照条件，安装地点有GPRS信号，终端与压力传感器之间距离不大于100米。为维护方便和防水考虑，监测设备最好安装在监测井外。（1）、设备特点：◆采集压力传感器的压力信号，采集间隔可设置。◆主动上报采集的压力信息，上报时间间隔可设置。◆变化上报压力信息，可设置压力上报的上下限，采集的数据超过上报的上下限时，终端即刻上报信息。◆压力变送器与终端之间连线中断时、打开终端箱门时，终端主动上报故障信息。◆终端内配置蓄电池，无充电条件时，终端设备和压力传感器可以继续工作一段时间。◆终端支持监测中心随时问询。◆终端内存储历史数据，供监测中心查询。◆终端可以扩展，增加配置后，可采集流量、温度、水质等信息。◆监测中心可以远程维护、修改终端的工作参数。◆为变送器供电。◆终端配置室外型机箱，可安装在室外环境。◆工作温度：-20～+70℃◆数据采集精度：0.5%◆ 数据传输误码率:10-4（2）、终端配置示意图（3）、配置说明：◆DATA-6216为核心设备，负责数据采集和GPRS远程通信。◆充电器：为蓄电池供电，为设备提供12VDC供电。◆蓄电池：无外供电时为终端和变送器供电。 2．4．3、一次性锂电池供电监测终端（DATA-6216） 没有220V市电供电条件、又不具备太阳能安装条件的监测点，使用该终端设备，终端外加防水罩后安装在监测井内，将天线安装在能够接收到GPRS信号的地方。（1）、设备特点：◆采集压力传感器的压力信号，采集间隔可设置。◆主动上报采集的压力信息，上报时间间隔可设置，为延长电池寿命，上报间隔一般设置很长。◆变化上报压力信息，可设置压力上报的上下限，采集的数据超过上报的上下限时，终端即刻上报信息。◆压力变送器与终端之间连线中断时，电池电压过低时，终端主动上报信息，。◆终端内置4节高能锂电池，每节13.5Ah。◆终端内存储历史数据，供监测中心查询。◆终端可以扩展，可采集流量、温度、水质等信息。◆监测中心可以远程维护、修改终端的工作参数。◆为变送器供电。◆防水、防潮性能好，配置防水罩，可在井下安装。◆上报一次耗电：0.5mAh◆工作温度：-20～+70℃◆数据采集精度：0.5%◆数据传输误码率:10-4 （2）、终端配置示意图（3）、配置说明：◆DATA-6216为核心设备，负责数据采集和GPRS远程通信。◆防水罩：避免DATA-6216浸泡在水中。2．4．4、可充电电池供电监测终端（DATA-6216） 没有220V市电供电条件、又不具备太阳能安装条件、要求实时在线的监测点，使用该终端设备，终端外加防水罩后安装在监测井内，将天线安装在能够接收到GPRS信号的地方。（1）、设备特点：◆采集压力传感器的压力信号，采集间隔可设置。◆主动上报采集的压力信息，上报时间间隔可设置。◆变化上报压力信息，可设置压力上报的上下限，采集的数据超过上报的上下限时，终端即刻上报信息。◆实时在线，随时接收监测中心的问询。◆压力变送器与终端之间连线中断时，电池电压过低时，终端主动上报信息，。◆终端外置可充电电池组，电池容量：100Ah，充电一次可使用3个月，电池方便更换。◆终端内存储历史数据，供监测中心查询。◆终端可以扩展，可采集流量、温度、水质等信息。◆监测中心可以远程维护、修改终端的工作参数。◆为变送器供电。◆防水、防潮性能好，配置防水罩，可在井下安装。◆上报一次耗电：0.5mAh◆工作温度：-20～+70℃◆数据采集精度：0.5%◆数据传输误码率:10-4 （2）、终端配置示意图（3）、配置说明：◆DATA-6216无线抄表器：为终端核心设备，负责数据采集和GPRS远程通信。◆防水罩：避免DATA-6216无线抄表器浸泡在水中。◆可充电电池组及安装支架、防水罩。三、配套设备 3．1、压力变送器 管网监测系统中，最重要的是压力变送器，它的稳定性、可靠性，直接影响到系统正常工作。我公司的终端设备可以接入国产、进口的任何厂家的压力变送器。结合项目的实际情况，选用压力变送器。参考型号：CYG1102通用低压力传感器参考厂家：昆山双桥传感器测控技术有限公司◆特点及用途：本型产品采用标准的MEMS压力敏感元件，用真空充注硅油隔离，不锈钢薄膜过渡传递压力，有优良的介质兼容和长期稳定性。适用于对316L不锈钢及密封材料不腐蚀的绝大多数工业介质的压力测量与控制。◆压力量 程：0～600、1000kpa◆过载能力： 200%FS◆输出/电源：4～20mA/12VDC◆测量介质温度：J级-25℃～100℃ M级-20℃～100℃ L级-10℃～80℃◆补偿温度范围：J级-20℃～80℃ M级-10℃～70℃ L级 0℃～60℃◆测量介质：与316L不锈钢兼容的介质（如有特殊测量介质需提前告知）◆精度等级及性能指标：指标档级精度等级%FS零位、灵敏度温度系数 10-4/℃.FS零位、满度预置最大偏差%FS零位短期时漂%FS/24h零位长期稳定性%FS/1年JA0.2520.50.10.2JB0.1510.50.050.15MA0.531.00.150.3LA0.531.50.20.5◆外型及安装尺寸：3．2、太阳能电池板及蓄电池 太阳能电池板和蓄电池的选型要考虑设备功率、连续工作时间、有效日照时间等因素。太阳能板配制计算方法：电池板配置功率（W）=设备功耗（W） 每天工作时间（小时） 1.2(安全系数) [5小时(每天有效工作时间) 0.6(充电效率)] 蓄电池配置计算方法:蓄电池配置容量（Ah）=设备功耗（W） 每天工作时间（小时） 阴雨天(天数) [设备供电电压(V) 0.6(供电效率)]