专利名称：大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于信息在输入/输出设备之间传送的技术，属于数字无线传送系统领域。具体地说涉及一种大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测系统。名词解释动态网的数字载体为公共数字移动通信网，公共数字移动通信网包括 GSM(globalsystem for mobile communication)全球移动通信系统/GPRS(general packet radioservice)通用分组无线业务禾口 CDMA (code division multiple access)码分多址无线业务。系统包括(I)SCADA(supervisor control and data acquisition)监测监控及数据采集系统，简称SCADA中心站或SCADA主站。(2)RTU(remote terminal unit)监测监控及数据采集系统的远程控制单元。上述系统亦称大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测SCADA系统。
背景技术：
建立大区域浅层地热能资源开发利用动态监测网是非常必要的，进行长期动态监测工作，具体地说监测不同深度地温，岩土采温层、地下水水位、水质、水面温度、地面标高、 换能器进出温度变化、流量、消耗功率等数据，为合理开发浅层地热能资源的研究和防治地质灾害工作提供科学数据和管理数据，提高地热资源可持续科学开发、监控和管理控制水平。大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测SCADA系统，即监测监控及数据采集系统。其主要结构包括监测监控及数据采集系统的远程控制单元RTU、通讯网络及控制中心(称SCADA主站)。同时注意到RTU系统与控制中心称之为SCADA主站的远程通讯链路只提供了常规的有线、无线、模拟和数字通信接口，没有提供公共移动数字网的通信接口和系统，而利用移动通信网传输数据，不需要自建通信系统，可以大大降低工程成本和缩短工期，更不需要投入人力物力进行运营维护。
发明内容
本发明专利目的是提供一种大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测 SCADA系统，为上述各个地热能资源运用节点RTU提供公共数字移动通信网的通信收发接口和控制系统和SCADA控制中心主站的通信收发接口和控制系统，以此形成新的利用公共数字移动通信网传输各个节点测量参数的监测数据传递和控制的大区域浅层地热能资源开发动态监测网SCADA系统。本发明的技术路线本发明是利用公共数字移动通信网，研制采用公共数字移动通信技术实现大区域浅层地热能资源开发动态监测网测量数据和控制信号的传输和控制，移动通信系统成熟， 网络运行稳定，通信传输安全，覆盖范围大，本发明具有数据传输高的安全性、低廉的建设费用、可实现可靠通信与控制。大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测SCADA系统，即监测监控及数据采集系统。其主要结构包括节点RTU单元、通讯网络及控制中心(称SCADA主站)。目前的 RTU系统与控制中心称之为SCADA主站的远程通讯链路只提供了常规的有线、无线、模拟和数字通信接口，没有提供公共移动数字网的通信接口和系统。本发明是解决集中控制，分散采集的集散系统模式的RTU这些通信接口和控制和SCADA控制中心主站的接口的技术和控制问题，也就是RTU在公共数字移动通信网的通信收发接口和控制和SCADA控制中心主站的通信收发接口和控制系统，以此形成新的利用公共数字移动通信网传输大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测SCADA系统的传递系统和控制系统，以及整个系统的操作方法。本发明的目的是这样实现的本发明的大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测SCADA系统，其特征在于它包括有浅层地热能资源运行节点C上设置的检测点的数据检测、发送与接收控制单元A ；浅层地热能资源运行节点C的检测、数据发送与接收控制单元A连接公共数字移动通信数据中转服务器E，公共数字移动通信数据中转服务器E通过SGM/GPRS公共移动数字通信网D连接SCADA监测监控及数据采集系统主站的接收数据与发送控制单元B，SCADA主站接收数据与发送控制单元B连接SCADA监测监控及数据采集系统主站F ；SCADA监测监控及数据采集系统主站F连接个人化信息接收器G ；在该系统中，D和E是利用现有的通讯技术设施和通讯模式。其中A为浅层地热能资源运行节点上设置的检测点数据检测、发送与接收控制单元A ；结构为RTU监测监控数据采集的远程控制单元的输出与输入接口 101分别连接接受 RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度 (T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、T-3、T-4)流量(PI、P2)、消耗功率 (Ni、N2)，数据的转发控制器201、202、203、204、205、206 ；远程比例控制阀门单元和开关的输入按口 101-1还连接RTU接收命令的转发控制器206 ；101还连接公共数字移动通信发/ 接主控制器301 ；数据的转发控制器201、202、203、204、205连接公共数字移动通信发/接主控制器301 ；RTU接受命令的转发控制器206连接命令鉴别控制器302，公共数字移动通信发/接主控制器301连接命令鉴别控制器302 ；公共数字移动通信发/接主控制器301连接公共数字移动通信发/接模块401，公共数字移动通信发/接模块401连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线402。B为浅层地热能资源开发动态监测网数据监测SCADA系统主站接收数据与发送单元，结构为SCADA控制中心控制主站的输出与输入接口 100连接公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元501、公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元501串行连接公共数字移动通信发/接阵列转发控制器601，公共数字移动通信发/接阵列转发控制器 601并联连接数据公共数字移动通信发/接模块阵列701、702、703、704，数据公共数字移动通信发/接模块阵列701、702、703、704分别连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线801、802、803、804 ；公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元501连接负责命令的发/接的命令公共数字移动通信发/接模块70c，命令公共数字移动通信发/接模块 70c连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线80c、公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元501连接负责突发事件的信息发/接的控制中心主站向个人一区域浅层地热能动态网主管负责人公共数字移动通信发/接模块70p，公共数字移动通信发/接模块 70p连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线80p。本发明的系统的操作方法包括以下部分(I)C运行正常情况下，A(浅层地热能资源运行节点上设置的检测点数据检测、发送与接收控制单元)按规定的时间，A向B发送不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、 T-3、T-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(NUN2)数据，具体动作是A该接口以201、202、203、204、 205接收RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、水质(w2)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(Ν1、Ν2)，的数据转发给301，同时301的串口也接受RTU传来的不同深度地温(Tl)， 岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(Τ3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、Τ-3、Τ-4)流量(PI、Ρ2)、消耗功率(Ni、Ν2)的串行数据，对这两组数据进行比较，为真，301发给302备查，这样，监测节点测量参数通过数据对比，以分组报文编码形式，打包成符合移动通讯方式传送。通过401的公共数字移动通信发/接模块和 402为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线向B发送。A然后检测是否由B是否已接收的信息，作相应处理。当B没有接收到该信息时，设备自主从302内部存储器调出数据采取再发送方式给B。(2)在C运行正常情况下，A (浅层地热能资源运行节点上设置的检测点数据检测、 发送与接收控制单元)接收B (SCADA主站接收数据与发送单元)的轮询命令，具体动作是 301具有判断巡检功能，命令为真，则A向B发送不同深度地温(Tl)，岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(Τ3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、Τ-2、 Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(附、拟)，的数据，具体动作是々以201、202、203、204、205 接收RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(Τ3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(m、N2)，的数据转发给301，同时301的串口也接受RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层0 、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度CH)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(Ni、Ν2)，的串行数据，对这两组数据进行比较，为真，301发给302备查。这样，监测节点测量参数通过数据对比，以分组报文编码形式，打包成符合移动通讯方式传送。通过401的公共数字移动通信发/接模块和402为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线向B发送。A然后检测是否由B是否已接收的信息，作相应处理。当控制中心主站没有接收到该信息时，设备自主从302内部存储器调出数据采取再发送方式给B。(3) C点运行非正常情况下，由于A的301存有各项警戒数据，对每次采集传送的数据进行比较，发现警戒数据则主动采取事件突发发送方式，具体动作是Α以201、202、203、 204、205接收RTU传来的非正常的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、 水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量 (Ρ1、Ρ2)、消耗功率(m、N2)的数据转数据转发给301，同时301的串口也接受RTU传来的非正常的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、T-3、T-4)流量(PI、P2)、消耗功率(Ni、 N2)的串行数据，对这两组数据进行比较，为真，301发给302备查，这样，监测节点测量参数通过数据对比，以分组报文编码形式，打包成符合移动通讯方式紧急传送，通过401的公共数字移动通信发/接模块和402为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线向B紧急发送。A然后检测是否由控制中心主站是否已接收的信息，作相应处理。当B没有接收到该信息时，A设备自主从302内部存储器调出数据采取再紧急发送方式给B。(4)通过801、802、803、804、80c、80p为带有放大功能的公共数字移动通信发/ 接天线，701、702、703、704以阵列方式接受各个检测多点RTU通过A传来的不同深度地温 (Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-U T-2、T-3、T-4)流量(PU P2)、消耗功率(Ni、N2)，数据因701,702, 703,704是阵列方式，在601的控制和协调下，不会发生数据堵塞，同时601通过公共数字移动通信网方式接收监测点测量参数数据，对其数据进行分组报文解码，并进行拆分数据的逆运算(数据整合)后，传送给501，501检测是否由F控制中心主站已接收到信息的完整性，并作相应处理。当F控制中心主站接收到该信息判断不完整时，B主动发送再传送命令。可以实现①命令检测节点再接收数据。②定时命令检测节点接收数据。③事件接收数据。同时501不仅通过70c、80c专门通道命令指定的监测点重新再发送数据，而且501还可通过70c、80c专门通道来接收和监视重新再发送数据的命令是否到达，保证重发命令的安全和可靠。(5)浅层地热能资源开发动态监测网SCADA控制中心主站F依据传递的数据下达的正常或非正常情况的处理命令，则通过501、70c、80c专门通道传送，保证命令的安全和可靠。A接到控制中心主站B发来的命令，通过402带有放大功能的公共数字移动通信发/ 接天线和401的公共数字移动通信发/接模块发送给301，通过301发给302，302根据发来的命令和301采集的数据进行比较后，通过206发送给RTU的101-1执行比例阀门的大小和开关量的关闭任务，并将接受命令和执行情况通过206、302、301，再通过401的公共数字移动通信发/接模块和402带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线发送给B，A然后检测是否由B已接收的信息，作相应处理。当B没有接收到该信息时，设备自主从302内部存储器调出执行命令情况，采取再发送方式给B。(6) 70p、80p为B根据F的命令向个人(区域城市天然气管网主管负责人)公共数字移动通信发/接模块和带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线，负责突发事件的信息及时向区域浅层地热能资源开发动态监测网主管负责人的手机发送。(7)501有相应的数据库，承担记录、查询、检索按本专利方式进行浅层地热能资源开发动态监测网数据的功能和记录、查询、检索按本专利方式传送数据工作的情况。501可进行大屏幕显示与打印数据记录并传递给100也就是SCADA控制中心主站F作进一步的数据处理。(8)A、B之间的数据交换是在D的环境下，由E完成的。(9)系统的数字安全保障本专利浅层地热能资源开发动态监测网数据传输采用数据流双向认证和数据流双向传送、双向校对校验的数学模型，通过对数据流双向认证和数据流双向传送、双向校对校验，使得浅层地热能资源开发动态监测网传递的数据达到准确和可靠的要求。
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本发明与现有技术相比，具有的优点是本发明的系统具有数据传输的安全性和低廉的建设、运营和维护费用。大区域浅层地热能资源开发动态监测网利用公共数字移动通信网传输数据和控制运行，不需要建设通信站，也不需要铺设通信线路，更不需要投入人力物力进行运营维护。本专利采用数据流双向认证和数据流双向传送、双向校对校验的数学模型，通过对数据流双向认证和数据流双向传送、双向校对校验，浅层地热能资源开发动态监测网传递的数据达到准确和控制可靠的要求。
。图1是本发明的总体系统的构成利用公共数字移动通信网的浅层地热能资源开发动态监测网数据传送和命令相互传送示意2是本发明的利用公共数字移动通信网浅层地热能资源开发动态监测网监测点的RTU接口单元装置A模块3是本发明的利用公共数字移动通信网浅层地热能资源开发动态监测网面向 SCADA控制中心主站接口 B单元装置模块图
具体实施例方式参照图1，本发明包含的浅层地热能资源运行节点C上设置的检测点的数据检测、 发送与接收控制单元A ；浅层地热能资源运行节点C的检测、数据发送与接收控制单元A 连接公共数字移动通信数据中转服务器E，公共数字移动通信数据中转服务器E通过SGM/ GPRS公共移动数字通信网D连接SCADA监测监控及数据采集系统主站的接收数据与发送控制单元B，SCADA主站接收数据与发送控制单元B连接SCADA监测监控及数据采集系统主站 F ；SCADA监测监控及数据采集系统主站F连接个人化信息接收器G ；在该系统中，D和E是利用现有的通讯技术设施和通讯模式。本发明包含A为浅层地热能资源运行节点C上设置的检测点的数据检测、发送与接收控制单元A ;B为SCADA主站接收数据与发送控制单元；E为公共数字移动通信数据中转服务器，D为公共移动数字通信网；F为SCADA监测监控及数据采集系统主站；G为人化信息接收器；在该系统中，D和E是利用现有的通讯技术设施和通讯模式。当A与B之间进行数据和命令传送的时候，通过D和E利用现有的通讯技术设施和通讯模式，E由公共数字移动通信网管理部门特殊批准的专门信道，F与B为有线连接，突发事件时B通过E传送到G。参照图2，本发明的利用公共数字移动通信网的浅层地热能资源运行节点上设置的检测点数据检测、发送与接收控制单元RTU接口单元装置A组成的模块见，RTU监测监控数据采集的远程控制单元的输出与输入接口 101分别连接接受RTU 传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(Wl)、水质(W)、水面温度(T3)、 地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、T-3、T-4)流量(PI、P2)、消耗功率(Ni、 拟)，数据的转发控制器201、202、203、204、205、206 ；远程比例控制阀门单元和开关的输入接口 101-1还连接RTU接收命令的转发控制器206 ； 101还连接公共数字移动通信发/接主控制器301 ；数据的转发控制器201、202、203、204、205连接公共数字移动通信发/接主控制器301 ；RTU接受命令的转发控制器206连接命令鉴别控制器302，公共数字移动通信发/接主控制器301连接命令鉴别控制器302 ；公共数字移动通信发/接主控制器301连接公共数字移动通信发/接模块401，公共数字移动通信发/接模块401连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线402。该接口以201、202、203、204、205接收传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层 (T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量 (Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(Ν1、Ν2)数据转发给301，同时301的串口也接收传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度 (Τ3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(PI、Ρ2)、消耗功率 (NU Ν2)的串行数据，对这两组数据进行比较，为真，301发给302备查，同时通过401的公共数字移动通信发/接模块和402为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线向中心站发送。301还存有不同深度地温(Tl)，岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、水质(w2)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(Ν1、Ν2)的警戒数据，对每次数据进行比较，发现警戒数据则主动发送。301也具有判断巡检功能。对于控制中心主站发来的命令，301发给302，302根据发来的命令和301采集的数据进行比较后，通过206发送给RTUlOl和101-1。其软件设计的关键为(1)监测节点测量参数通过数据对比，以分组报文编码形式，打包成符合移动通讯方式传送。(2)检测是否由主站已接收的信息，作相应处理。当控制中心主站没有接收到该信息时，设备自主从内部存储器调出数据采用再发送方式。(3)由于对数据和命令的接收发送分别由各自的控制器完成，因此主控制器的相应支持软件协调完成整个系统的工作。(4)主控制器有接受控制中心主站预设发送的阈值、发送的模式功能。(5)可以实现①执行控制中心主站命令再发送数据。②定时发送数据。③事件发送数据。(6)可完成控制中心主站触发的通讯方式和RTU触发的通讯方式的传送。控制中心主站触发的通讯方式包括轮询方式、广播方式、控制命令下发方式。RTU触发的通讯方式包括事件和突发传输方式。参照图3，本发明的利用公共数字移动通信网浅层地热能资源开发动态监测网面向SCADA控制中心主站接口 B单元装置结构为100为SCADA控制中心控制主站的输出与输入接口，501为公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元、601为公共数字移动通信发/接阵列转发控制器并与501串行连接，701、702、一70η为数据公共数字移动通信发 /接模块阵列，70c为命令公共数字移动通信发/接模块，负责命令的发/接，70p为控制中心主站向个人(区域动态网主管负责人)公共数字移动通信发/接模块，负责突发事件的信息发/接。801、802、80n、80C、80p为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线。通过801、802、80n、80C为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线，701、 702、-70n以阵列方式接收各个检测点RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(w2)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、 Τ-3,Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(m、N2)数据转发给301，同时301的串口也接收传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(Ν1、Ν2)的数据，因是阵列方式，在601的控制和协调下，不会发生数据堵塞，同时601作数据整合后传送给501，501进行大屏幕显示与打印数据记录并传递给100也就是SCADA控制中心主站作数据处理。SCADA控制中心主站100依据传递的数据下达的命令，则通过501、70c、80c专门通道传送，保证命令的安全和可靠。70p、80p为向个人(区域管道主管负责人)公共数字移动通信发/接模块和带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线，负责突发事件的信息及时向区域动态网主管负责人的手机发送，保证信息的安全和可靠地传递。其软件设计的关键为(1)中心主站通过公共数字移动通信网方式接收节点测量参数数据，对其数据进行分组报文解码，并进行拆分数据的逆运算(数据整合)。(2)检测是否由控制中心主站已接收到信息的完整性，作相应处理。当控制中心主站接收到该信息判断不完整时，主动发送再传送命令。(3)可以实现①命令检测节点再接收数据。②定时命令检测节点接收数据。③事件接收数据。(4)相应的数据库，记录、查询、检索相关城市天然气管网输运参数数据。(5)相应的数据库，记录、查询、检索相关传送数据工作的情况。(6)矩阵驱动接收软件设计可以实现无堵塞接收。(7)数据接收、命令发送和同时个人化(区域动态网主管负责人)发送到个人(区域主管)分道进行，保证数据、命令、信息的可靠和安全。
权利要求
1.一种大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测系统，其特征在于本大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测系统为SCADA系统，它包括有浅层地热能资源运行节点C上设置的检测点的数据检测、发送与接收控制单元A ；浅层地热能资源运行节点 C的检测、数据发送与接收控制单元A连接公共数字移动通信数据中转服务器E，公共数字移动通信数据中转服务器E通过SGM/GPRS公共移动数字通信网D连接SCADA监测监控及数据采集系统主站的接收数据与发送控制单元B，SCADA主站接收数据与发送控制单元B连接SCADA监测监控及数据采集系统主站F ；SCADA监测监控及数据采集系统主站F连接个人化信息接收器G ；在该系统中，D和E是利用现有的通讯技术设施和通讯模式；其中A为浅层地热能资源运行节点上设置的检测点数据检测、发送与接收控制单元A ； 结构为RTU监测监控数据采集的远程控制单元的输出与输入接口 101分别连接接受RTU 传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、 地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、T-3、T-4)流量(PI、P2)、消耗功率(Ni、 N2)，数据的转发控制器201、202、203、204、205、206 ；远程比例控制阀门单元和开关的输入接口 101-1还连接RTU接收命令的转发控制器206 ； 101还连接公共数字移动通信发/接主控制器301 ；数据的转发控制器201、202、203、204、205连接公共数字移动通信发/接主控制器301 ；RTU接受命令的转发控制器206连接命令鉴别控制器302，公共数字移动通信发/ 接主控制器301连接命令鉴别控制器302 ；公共数字移动通信发/接主控制器301连接公共数字移动通信发/接模块401，公共数字移动通信发/接模块401连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线402 ；B为浅层地热能资源开发动态监测网数据监测SCADA系统主站接收数据与发送单元， 结构为=SCADA控制中心控制主站的输出与输入接口 100连接公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元501、公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元501串行连接公共数字移动通信发/接阵列转发控制器601，公共数字移动通信发/接阵列转发控制器601 并联连接数据公共数字移动通信发/接模块阵列701、702、703、704，数据公共数字移动通信发/接模块阵列701、702、703、704分别连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线801、802、803、804 ；公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元501连接负责命令的发/接的命令公共数字移动通信发/接模块70c，命令公共数字移动通信发/接模块70c 连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线80c、公共数字移动通信发/接数据和命令的主控单元501连接负责突发事件的信息发/接的控制中心主站向个人一区域浅层地热能动态网主管负责人公共数字移动通信发/接模块70p，公共数字移动通信发/接模块70p 连接带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线80p ；
2.根据权利要求1所述的大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测系统监测方法，其特征在于本系统的监测方法包括以下部分(I)C运行正常情况下，A(浅层地热能资源运行节点上设置的检测点数据检测、发送与接收控制单元)按规定的时间，A向B发送不同深度地温(Tl)，岩土采温层(1 、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、T-3、 T-4)流量(P1、P2)、消耗功率(NUN2)数据，具体动作是A该接口以201、202、203、204、205 接收RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(Ni、N2)，的数据转发给301，同时301的串口也接受RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、T-3、T-4)流量(PI、P2)、消耗功率(Ni、N2)的串行数据，对这两组数据进行比较，为真，301发给302备查，这样，监测节点测量参数通过数据对比，以分组报文编码形式，打包成符合移动通讯方式传送；通过401的公共数字移动通信发/接模块和402 为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线向B发送；A然后检测是否由B是否已接收的信息，作相应处理；当B没有接收到该信息时，设备自主从302内部存储器调出数据采取再发送方式给B;(2)在C运行正常情况下，A(浅层地热能资源运行节点上设置的检测点数据检测、发送与接收控制单元)接收B (SCADA主站接收数据与发送单元)的轮询命令，具体动作是301 具有判断巡检功能，命令为真，则A向B发送不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(w2)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、 T-4)流量(PI、P2)、消耗功率(Ni、N2)，的数据，具体动作是A以201、202、203、204、205接收RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(w2)、水面温度 (T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(T-l、T-2、T-3、T-4)流量(PI、P2)、消耗功率 (NUN2)，的数据转发给301，同时301的串口也接受RTU传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层0 、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度CH)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(Ni、Ν2)，的串行数据，对这两组数据进行比较，为真，301发给302备查；这样，监测节点测量参数通过数据对比，以分组报文编码形式，打包成符合移动通讯方式传送；通过401的公共数字移动通信发/接模块和402为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线向B发送；A然后检测是否由B是否已接收的信息，作相应处理；当控制中心主站没有接收到该信息时，设备自主从302内部存储器调出数据采取再发送方式给B ；(3)C点运行非正常情况下，由于A的301存有各项警戒数据，对每次采集传送的数据进行比较，发现警戒数据则主动采取事件突发发送方式，具体动作是Α以201、202、203、204、 205接收RTU传来的非正常的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、水质 (w2)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、 Ρ2)、消耗功率(Ν1、Ν2)的数据转数据转发给301，同时301的串口也接受RTU传来的非正常的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(Τ2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(Τ3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(m、N2) 的串行数据，对这两组数据进行比较，为真，301发给302备查，这样，监测节点测量参数通过数据对比，以分组报文编码形式，打包成符合移动通讯方式紧急传送，通过401的公共数字移动通信发/接模块和402为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线向B紧急发送；A然后检测是否由控制中心主站是否已接收的信息，作相应处理；当B没有接收到该信息时，A设备自主从302内部存储器调出数据采取再紧急发送方式给B ；(4)通过801、802、803、804、80c、80p为带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线， 701、702、703、704以阵列方式接受各个检测多点RTU通过A传来的不同深度地温(Tl)，岩土采温层(T2)、地下水水位(wl)、水质(W)、水面温度(T3)、地面标高(H)、换能器进出温度变化量(Τ-1、Τ-2、Τ-3、Τ-4)流量(Ρ1、Ρ2)、消耗功率(Ni、Ν2)，数据因 701、702、703、704是阵列方式，在601的控制和协调下，不会发生数据堵塞，同时601通过公共数字移动通信网方式接收监测点测量参数数据，对其数据进行分组报文解码，并进行拆分数据的逆运算 (数据整合)后，传送给501，501检测是否由F控制中心主站已接收到信息的完整性，并作相应处理；当F控制中心主站接收到该信息判断不完整时，B主动发送再传送命令；可以实现①命令检测节点再接收数据；②定时命令检测节点接收数据；③事件接收数据；同时501 不仅通过70c、80c专门通道命令指定的监测点重新再发送数据，而且501还可通过70c、80c 专门通道来接收和监视重新再发送数据的命令是否到达，保证重发命令的安全和可靠；(5)浅层地热能资源开发动态监测网SCADA控制中心主站F依据传递的数据下达的正常或非正常情况的处理命令，则通过501、70c、80c专门通道传送，保证命令的安全和可靠； A接到控制中心主站B发来的命令，通过402带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线和401的公共数字移动通信发/接模块发送给301，通过301发给302，302根据发来的命令和301采集的数据进行比较后，通过206发送给RTU的101-1执行比例阀门的大小和开关量的关闭任务，并将接受命令和执行情况通过206、302、301，再通过401的公共数字移动通信发/接模块和402带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线发送给B，A然后检测是否由B已接收的信息，作相应处理；当B没有接收到该信息时，设备自主从302内部存储器调出执行命令情况，采取再发送方式给B ；(6)70p、80p为B根据F的命令向个人(区域城市天然气管网主管负责人)公共数字移动通信发/接模块和带有放大功能的公共数字移动通信发/接天线，负责突发事件的信息及时向区域浅层地热能资源开发动态监测网主管负责人的手机发送；(7)501有相应的数据库，承担记录、查询、检索按本专利方式进行浅层地热能资源开发动态监测网数据的功能和记录、查询、检索按本专利方式传送数据工作的情况；501可进行大屏幕显示与打印数据记录并传递给100也就是SCADA控制中心主站F作进一步的数据处理；(8)A、B之间的数据交换是在D的环境下，由E完成的；(9)系统的数字安全保障本专利浅层地热能资源开发动态监测网数据传输采用数据流双向认证和数据流双向传送、双向校对校验的数学模型，通过对数据流双向认证和数据流双向传送、双向校对校验，使得浅层地热能资源开发动态监测网传递的数据达到准确和可靠的要求。
全文摘要
大区域浅层地热能资源开发动态监测网数据监测系统，即监测监控及数据采集SCADA系统。其主要结构包括节点RTU单元、通讯网络及控制中心(称SCADA主站)。目前的RTU系统与控制中心称之为SCADA主站的远程通讯链路只提供了常规的有线、无线、模拟和数字通信接口，没有提供公共移动数字网的通信接口和系统。本发明是利用公共数字移动通信网，研制采用公共数字移动通信技术实现大区域浅层地热能资源开发动态监测网测量数据和控制信号的传输和控制，移动通信系统成熟，网络运行稳定，通信传输安全，覆盖范围大，本发明具有数据传输高的安全性、低廉的建设费用、可实现可靠通信与控制。
文档编号G05B19/418GK102176144SQ201110007508
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者于建水, 孙世文, 孙宝成, 张月菊, 曾梅香, 李俊, 林黎, 王光辉, 王坤, 王幼军, 田光辉, 程万庆, 赵苏民, 郭澎, 韩金树 申请人:天津地热勘查开发设计院