傅強(qiáng)

【摘要】由于現(xiàn)代化城市的發(fā)展，對于供水系統(tǒng)管網(wǎng)壓力的實時監(jiān)測成為了很多供水部門的迫切需求，本文通過實踐的方案進(jìn)行了解決。

【關(guān)鍵詞】城市供水；分布式；無線傳輸；壓力監(jiān)測

由于現(xiàn)代化城市的發(fā)展對于供水系統(tǒng)保證率的要求越來越高，供水部門在供水壓力的穩(wěn)定性和發(fā)生故障時事故地點判斷準(zhǔn)確度上有著迫切提高的要求，因此建設(shè)城市供水管網(wǎng)壓力監(jiān)測系統(tǒng)對于提高上述能力有著巨大的幫助，本文通過實踐的解決方案對上述問題進(jìn)行了闡述。

一、系統(tǒng)硬件組成

該系統(tǒng)的硬件組成分為兩大部分，一部分為上位機(jī)系統(tǒng)，由一臺工業(yè)計算機(jī)、路由器、組態(tài)王軟件、花生殼動態(tài)域名解析軟件以及因特網(wǎng)等配套組成，一部分為現(xiàn)地采集系統(tǒng)包括手機(jī)卡、太陽能供電系統(tǒng)、GPRS無線終端系統(tǒng)、模擬量/串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、以及壓力傳感器等組成。

二、系統(tǒng)的特點

該系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是通用、便捷、維護(hù)方便，所有的設(shè)備都是市場銷量可觀的硬件設(shè)備，在后期的運行維護(hù)上可以節(jié)省大量的采購及維護(hù)成本。組態(tài)王是北京亞控科技發(fā)展有限公司開發(fā)的一款工業(yè)控制軟件，現(xiàn)階段在我國的工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的使用率非常高，以其人機(jī)界面豐富，功能強(qiáng)大，支持設(shè)備眾多、穩(wěn)定性好而受到青睞，尤其是用戶群的龐大，在應(yīng)用過程中可以得到較多的終端支持。而花生殼是如今后臺做的最好的平臺，其產(chǎn)品的品質(zhì)早已經(jīng)過市場檢驗得到廣大用戶的肯定，而且其價格并不高，一年幾百元的費用用戶可以輕松負(fù)擔(dān)，而壓力傳感器、GPRS數(shù)據(jù)采集終端，以及模擬量/串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備均為工業(yè)自動化領(lǐng)域最為基本的設(shè)備，在采購，使用上早已做到標(biāo)準(zhǔn)化和通用化了。

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

1 數(shù)據(jù)采集終端：該系統(tǒng)首先是在城市管網(wǎng)需要監(jiān)測的采集點植入壓力傳感器，傳感器通過一套小型太陽能供電系統(tǒng)（DC24V）進(jìn)行供電并實時反饋出4mA-20mA電流的模擬量信號，模擬量信號通過一個模擬量/串口數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換模塊將其轉(zhuǎn)換為485形態(tài)的串口數(shù)據(jù)，內(nèi)置手機(jī)卡的GPRS無線終端將該串口數(shù)據(jù)上傳至后臺。

2 后臺數(shù)據(jù)處理：通過花生殼的域名解析服務(wù)（帶內(nèi)網(wǎng)穿透功能），可以實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)的傳送，該功能可以避免昂貴的固定IP租賃費用，同時使系統(tǒng)布局相對靈活，避免了對路由器的繁復(fù)設(shè)置，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)在后臺的轉(zhuǎn)發(fā)。

3 數(shù)據(jù)顯示終端：顯示終端通過可以登錄互聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)，在花生殼終端域名解析軟件的幫助下，對組態(tài)王中已經(jīng)系統(tǒng)集成好的GPRS驅(qū)動進(jìn)行加載，同時對參數(shù)采集的變量、地址等進(jìn)行正確的設(shè)置即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收，而組態(tài)王在成功接收數(shù)據(jù)后其強(qiáng)大用戶界面功能即可支持客戶對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行支配并輔助報警、查詢、打印、報表等功能。

四、系統(tǒng)運行結(jié)論

由于供水壓力信息所需要的采集速率一般一分鐘左右一次即可滿足監(jiān)測要求，所以按照一分鐘一次的間隔一個月30M的移動流量即可滿足一個采集點的要求，由于供水管網(wǎng)覆蓋的區(qū)域均為城市及周邊區(qū)域，因此移動通信的信號穩(wěn)定性一般是有保障的，通過一年多時間的運行來看，上述系統(tǒng)在實際的運行過程中一直很好，沒有發(fā)生過長時間丟包或通訊不暢的問題，而且30W級的太陽能供電系統(tǒng)在冬季短日照和極低溫的氣候條件下也能正常對GPRS終端和傳感器進(jìn)行供電，說明整個系統(tǒng)的集成達(dá)到了工業(yè)的應(yīng)用條件，是成熟并且可以推廣應(yīng)用的。