農村飲水安全工程遠程監控系統研究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了農村飲水安全工程遠程監控系統研究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

1工程概況

內黃縣水利局下屬17個農村安全飲水供水廠，分布于全縣7個鎮、10個鄉，供水管網達上百公里,各水廠的運營情況均不相同，一直無法有效的掌握，給上層決策帶來了諸多不便。為此提出，利用現代化的電子計算機技術、通信技術，建設一套覆蓋所有供水廠的局中心綜合監控系統。主要實現以下功能:監控系統能覆蓋全縣所有供水廠，并為后期建設的水廠預留接口；各水廠分別上傳1路視頻到局監控中心；上傳各水廠的總電耗、送水量、瞬時流量、出口壓力、池液位、各泵的開停狀態、電壓電流等數據。所有數據實時上傳，電耗、送水量1h記錄1次，其它數據15min記錄1次；上傳各水廠的深井液位數據，形成覆蓋全縣的地下水監測子系統；每個水廠安裝5套管網壓力監測設備，將管網壓力上傳至局中心；再依據水廠出口壓力、供水時段做管網漏水預警；總電耗、送水量做到日、月、年統計查詢；分別實現各水廠的日、月、年報表統計，查詢；實現各水廠電耗、送水量數據的日、月、年匯總統計報表；實現數據越限報警功能；實現1個中心，多個子系統并行運行（水廠運行監控子系統、地下水監測子系統、管網壓力監測子系統、水廠視頻子系統）。

2總體方案

依據系統的技術功能要求，將整個系統劃分為：局監控中心、水廠遠程數據監控、水廠遠程視頻監控、管網測壓、局辦公網查詢、通信平臺等多個部分。

2.1系統拓撲圖

整個監控系統以監控中心為核心，通信平臺為技術手段，連接管網和水廠設備，形成雙向數據收發通道，將所需的數據傳到局監控中心；監控中心對數據進行計算處理、存儲，形成歷史數據和報表，供相關領導、調度人員、水廠管理人員進行分析查詢。

2.2通信平臺

局監控中心采用20M光纖接入（含公網固定IP一個），不能與局辦公網共用寬帶出口，以保證監控中心出口有足夠的帶寬。各水廠采用4MADSL寬帶接入。水廠上傳視頻主要占用上行帶寬，按最低CIF格式，能傳輸1路視頻信號。管網測壓采用移動GPRS網絡傳輸，只要有手機信號的地方就可以傳輸數據，非常適合小量、分散的數據采集、傳輸。

3局監控中心

局監控中心可監控全縣所有供水廠的電耗、流量、壓力、液位、泵的工作狀態等；監測所有測壓點的壓力；查看各水廠的視頻圖像；存儲查詢所有監測及操作信息；指揮各水廠科學供水。局監控中心主要有拼接大屏、服務器、操作站、操作軟件、金屬多聯操作臺、路由器、交換機、UPS電源、機柜、光纖專線等組成。

3.1拼接大屏

液晶拼接大屏幕顯示系統是將國際最先進的液晶高清晰度數碼顯示技術、液晶窄縫拼接技術（物理拼縫<5.50mm）、多屏圖像處理技術、信號切換技術、網絡技術等的應用綜合為一體，形成一個擁有高清晰度、高穩定性、高智能化控制、操作方法先進的大屏幕投影顯示系統。通過這套液晶大屏幕顯示系統可以實現對生產、調度系統計算機圖像和視頻圖像信息的綜合顯示，形成一套功能完善、技術先進的信息顯示管理控制系統，滿足生產、調度監控的各種需要，為監控、管理提供一個交互式的靈活系統，以適應不斷發展的會議、生產、調度工作。以便及時做出判斷和處理，實現實時監控和集中控制的目的。

3.2數據服務器

數據服務器是整個綜合監控系統的數據存儲、處理中心，7×24h不間斷運行，其穩定性、處理速度都至關重要；要求具有較高的計算速度和安全的存儲方案。

3.3通訊服務器

通訊服務器通過TCP/IP方式與所有前端設備進行通訊，按照約定的通訊協議格式讀取所有設備的數據，控制遠端水泵的啟動停止。不要求有很快的處理速度，但需要一定的數據帶寬。

3.4Web服務器

Web服務器為前端用戶提供數據操作、查詢服務，是整個系統的信息訪問門戶。后端與數據服務器、通訊服務器、視頻服務器進行交互，前端與用戶進行交互，提供可視化的操作界面。要求具有雙端口千兆網卡，一個端口連接到局監控中心交換機，另一個連接到局辦公網交換機，起到隔離兩個網路的作用，保護局監控中心網絡不受辦公網的干擾。

3.5系統軟件功能

本系統不僅要實現數據的遙測、遙信、遙控功能，還要為自來水公司的生產調度人員提供便捷的查詢和有效的統計分析，友好的工藝圖顯示，多種格式的報表統計輸出等功能，同時還有為各級主管領導提供外部和內部網數據查詢功能。

4遠程水廠數據監控

通過ADSL寬帶上傳泵開停狀態、控制泵的啟動停止、采集電耗、流量、液位等數據。在水廠內配置1塊多功能電表、1個協議轉換器、1個總線轉換器、2個總線轉發器，安裝1路ADSL寬帶，配備1臺UPS電源，3臺電磁流量計（各水廠出口管路不一致，有3路有4路，按3路設計）。各水廠自控系統由不同的廠商提供，PLC協議均不相同，需各自控系統供應商提供通訊協議文件或PLC源代碼。對不存在或無法提供的，通過排查線路，重寫PLC程序。

5遠程水廠視頻監控

遠程水廠視頻監控是在水廠原有視頻監控的基礎上，通過追加設備來實現的。對于在建設時沒有安裝視頻監控系統，或安裝的已經長時間癱瘓沒法使用的，建議增加本地的視頻監控系統。遠程水廠視頻監控主要有1個2路的視頻編碼服務器、1進2出視頻分配器1個組成。

6管網壓力監測

因為管網分布非常廣泛，如果用傳統的有線通信方式來傳送現場數據，則需耗費極大的人力物力來施工和維護。所以應該選擇無線通信方式，而傳統的數傳電臺存在功耗大、選址困難、不易組網、成本高等缺點。綜合考慮后我們選擇了移動GPRS通信方案，它同時具有組網方便、建設和維護成本低、通信可靠迅速等優點，是本系統的理想通信方式。管網壓力監測主要由水壓傳感器、GPRS管網采集設備組成。

7結語

農村飲水安全工程供水遠程監控系統，使水廠操作人員可以在局控制室遠程監測廠內水池水位、進廠流量、出廠流量、出廠壓力、水質等信息，遠程監測加壓泵組、配電設備及其它自動化設備的工作情況，可以遠程控制加壓泵的啟停，完成對供水工程水源水質、供水管網運行狀況實時監測，對水廠凈水設備、應急備用水源井等關鍵部位自動化控制，對水廠安防視頻遠程監控。使農村供水工程實現了實時監測運行狀況，科學統一調配供水資源，提高供水工程保證率，使有限水資源發揮最大效益。

作者：劉百靈 劉芳業 周敏 單位：河南省豫北水利勘測設計院