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自来水场水井源GPRS无线数据采集方案
发布时间:2013-08-09   点击次数:2105次

自来水场水井源无线数据采集方案

一、方案背景

在某自来水公司周围,分布着多眼水源井,位置比较分散,用潜水泵抽取地下水直接送入城市的供水管网。以往的工作是公司需要在各水源的井泵房内安排昼夜值班人员,水源井的水泵启停靠人工完成。随着时间的发展,供水的面积越来越大,水源井越建越多,逐渐暴露出这种调度方法的多项缺点:

1)浪费人力。一眼水源井,zui少安排两个值班人员,随着水源井的增多,值班人员的队伍也越来越庞大。

2)浪费水力,当水泵出口压力增高时,值班人员有时发现不及时,导致送水管网局部压力过高,某些老化的管路破裂,增加跑、冒、地漏现象。

3)供水质量差。受人为因素的影响,供水压力波动大,离水井远的、位置高的地方经常出现吃不上水的现象。

为了提高供水质量,提高供水系统安全,降低人耗、物耗和水耗,组建了水源井远程监控系统,在水源井泵房内组建水源井分站,选择几个压力敏感区域组建管网测压点的分站,监控中心可根据检测到的水源井分站现场的压力、流量等各种模拟量信号和设备的运行情况等开关量信号,依据不同的季节、不同的天气以及一天中不同时段的用水量的变化,经分析、判断后,给出水源井潜水泵的调度信号,当现场故障时能及时停泵,并给出报警、保护信号,实现供水统一调度,减轻巡井工作量,减少设备损害,降低能耗、提益。

二、方案系统结构

水源井远程测控系统分为应用层、网络层和现场设备层(感知层)这样的三层结构。如图

 

 
 

 

 

 

1)       现场设备层:主要由现场仪表、传感器组成,流量计用来显示通过管道的瞬时流量,传感器用来检测压力信号和水井的液位,也可以监测记录水泵的用电信息。

2)       通讯网络层:由于水源井群分布区域广、地理位置分散和距离管理中心较远等现状,传统的传输方式布线困难,GPRS无线传输无疑具有得天独厚的优势,其传输距离远、抗干扰能力强,

3)       信息管理层:信息管理层主要由组态软件易控来实现,易控(INSPEC)是北京九思易自动化软件有限公司(BEIJING Control Ease Automation Software)在国内推出的基于.NET Framework的新一代的自动化过程监视、控制和管理的平台软件。它采用开放的C#语言作为编程语言。用户程序可编译执行,运行快,功能强,可视化编程和智能感知等编程技术简化了用户程序的编写难度。

其优势如下:

A.        可以远程控制水泵的启动和停止,实现了无人值守就可以控制现场设备的运行状态,如果发生故障,可以及时采取措施。

B.        能够实时监控水池的水位信息、通过管道的瞬时流量以及其压力信息。解决了传统方案现场设备的数据无法实时统计的问题。

C.         可以查看用水的历史数据。通过查看历史数据可以进一步分析供水负荷,预估用水高峰,实时调整供水量,防止出现供大于求或供不应求的现象。

方案设计


客户的需求是实时动态的显示5水井源的压力、流量以及水位的信息。下面是系统演示截图: 

水井画面

a)        数据自动采集:自动实时采集出水压力、出水流量、水井水位、三相电流、三相电压。实现数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性,为自来水公司的生产调度分析提供了有力数据支持;

b)       报警信息主动上报:水井源断电、设备运行异常等信息能够主动发送到监测中心;

c)        统计:可记录每台水井的参数,包括压力、流量和水位、三相电压和三相电流等

备注:水泵的控制由面板的开关按钮来控制,当按下水泵打开按钮时,现场设备水泵开始工作,当监测到水泵已在工作时,界面管道中的水在流动,水泵在转动。当按下水泵关闭按钮时即可停止水泵的工作。

通讯故障灯,能检查采集设备的工作状态,无线传输状态。

4产品选型:

产品名称:无线传输模块       型号:GPRS1090I       价格:690

产品名称:数据采集模块       型号:DAM-3059       价格:680

产品名称:数字量输入输出卡   型号:DAM-3024D      价格:650

产品名称:电量采集模块       型号:DAM-3505       价格:480

产品名称:易控软件           型号:正版软件        价格:1500

5方案的设计意义

1)实现供水自动化

系统实施首要受益的就是供水自动化。调度员可以不必奔波于水井源之间,坐在办公室即可遥控水井运行状态。系统的反应速度提高。为人们生活提供可靠的水源保证。

2)设备安全指标提高,使用寿命延长,提高供水可靠性。

机电管理工作人员可以足不出户,即可知道各设备的工作状态。系统的预警功能,可以使管理人员及时分析设备运行情况,以zui快时间做出调整运行,使设备减少故障运行时间,从而增加设备使用寿命。供水可靠性从而得到提高。

3)实现生产过程实时信息采集,制作准确的统计图表,为优化生产过程提供决策依据。

可以采集生产过程中,各生产参数如压力、流量等数据的实时采集,并对这些数据进行综合评定分析,发现生产过程中不合理的环节,从而找到解决的办法。提高产能的同时,降低成本,增加效益。