一种供水系统的基于GPRS的远程监控系统的制作方法

本实用新型属于远程监控技术领域，具体涉及一种二次加压供水机组的远程控制技术。

背景技术：

目前我国二次供水设施建设安装前是由开发商委托设计院设计，开发商向设备供应商购买和安装，最后转交用户管理。业主和供水企业完全不参与设施的设计及安装工作，所以除了设计院和设备生产商对二次供水设施有所研究外，其他人很少对这方面进行研究，然而无论是设计院还是设备生产商，他们都不是设施安装后的使用者和管理者，所以他们的设计值往往只是空有理论，并未结合各个用户的实际情况进行合理的参数设定。从而导致设备的电耗过高或水压不稳或经常性停水等等，由于每个城市的市政管网压力有限，在用水高峰期时普遍存在压力不足的情况，这就需要经过二次加压设备供水。供水公司承担着用户生产、生活用水的取水、处理、输送、检测等工作，生产单元非常分散，采用原始的人工抄表、人工巡检的工作方式，导致数据监测、汇总和应急处理能力的严重滞后。

技术实现要素：

发明目的： 本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种便于对供水设备的运行工况实时监控，采集数据处理及时且精准度高的基于GPRS的远程监控系统。

技术方案： 本实用新型所述的一种供水系统的基于GPRS的远程监控系统，包括至少一组数据采集单元、数据传输单元、通信网关服务器、SCADA采集服务器和WEB发布服务器，所述的每组数据采集单元包括用于采集供水现场水泵组变送器信号的第一数据采集单元和用于采集流量计流量信息的第二数据采集单元，所述第一数据采集单元和第二数据采集单元均通过总线与所述数据传输单元连接，所述数据传输单元通过移动基站发出的GPRS网络将现场数据上传到通信网关服务器，所述的通信网关服务器通过企业局域网将数据传递至SCADA采集服务器，所述SCADA采集服务器通过企业局域网将数据传递至WEB发布服务器。

进一步地，为全面监控供水现场的实时状况，所述供水现场水泵组变送器包括压力变送器、温度变送器、液位变送器以及门禁、水浸位置变送器，所述的压力变送器、温度变送器、液位变送器以及门禁、水浸位置变送器将供水现场的物理信号转变成能被数据采集单元采集的标准工业信号，该标准工业信号连接到第一数据采集单元的AI、DI、Ix、Ux、端口，所述第一数据采集单元的D0端口并联在电机启停按钮上，实现远程控制的电机启闭功能。

进一步地，所述第一数据采集单元包括SC-112数据采集单元和SC-101数据采集单元，所述SC-112数据采集单元用于采集来自压力变送器、温度变送器、液位变送器以及门禁、水浸位置变送器的标准工业信号；所述SC-101数据采集单元用于采集电机的电参量，控制电机的启闭。

进一步地，为提高数据采集效率，对于联合水泵组的监控还增加SCM-2管理器，即该监控系统包括X组数据采集单元，其中2≤X≤254，所述的X组数据采集单元全部接入SCM-2管理器，所述SCM-2管理器通过总线与所述数据传输单元连接；由所述数据采集单元采集的数据经SCM-2管理器传输给所述数据传输单元连接。

进一步地，为便于流量计数据顺利采出并转换成适当的数据信息，所述流量计带有HART协议输出模块，所述的HART协议输出模块连接HART-MODBUS协议转换模块，将流量计采集到的瞬间流量、累积流量信息由HART协议输出模块输出至HART-MODBUS协议转换模块，由所述HART-MODBUS协议转换模块转换成MODBUS协议。

进一步地，为保护整个控制系统的安全性，所述通信网关服务器、SCADA采集服务器和WEB发布服务器接入企业局域网，所述企业局域网设置防火墙，所述移动基站发出的GPRS网络需经过所述防火墙连接所述企业局域网。

进一步地，所述的数据采集单元、数据传输单元、流量计以及SCM-2管理器之间均通过RS485总线连接。

有益效果： （1）本系统基于GPRS实现数据的传输，对于分布广泛的供水站此种形式经济、稳定，采用GPRS具有实时在线特性，系统无延时，无需轮巡就可以同步接收、处理多个数据采集点的数据；可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求，而且GPRS的无线公网平台，只需安装好设备，不需要为本系统进行专门布线，投资少、见效快，维护成本低，对扩容和接入点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求；（2）本系统通过各种感应器采集的信号可实现对电机设备启闭的远程监控，方便、实用；（3）本系统可实现较大的信息传输量，并且可以及时、准确地反映供水流量、水压、电机状态，远程采集系统各部分的实际运行情况，为合理实施操作提供了可靠的技术保证，及时发现并消除事故隐患，有效避免重大事故（设备损毁、冒罐等）的发生，保证设备运行安全；（4）通过本系统的有关设备的实时监测，并随时调整工作状态至经济运行区，有助于延长设备使用寿命，提高其运行效率，降低运行成本，在满足供水水压的前提下，综合考虑各采集点的情况，制定合理的供水方案，既可合理平和管网压力，又能降低电耗及漏耗。

附图说明

图1为实施例1中的整体结构示意图；

图2为实施例2中的整体结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：如图1所示，本供水系统的基于GPRS的远程监控系统，包括一组数据采集单元、数据传输单元、通信网关服务器、SCADA采集服务器和WEB发布服务器，所述的每组数据采集单元包括用于采集供水现场水泵组变送器信号的第一数据采集单元和用于采集流量计流量信息的第二数据采集单元。

所述第一数据采集单元包括SC-112数据采集单元和SC-101数据采集单元，所述SC-112数据采集单元用于采集来自压力变送器、温度变送器、液位变送器以及门禁、水浸位置变送器的标准工业信号；其中，供水现场水泵组的各种变送器将供水现场的压力、温度以及液位等物理信号转换成标准的4-20ma的工业信号，门禁、水浸变送器以开关量的形式输出，电流互感器以5:100的变比将现场0-100A的电流转换成0-5A的标准工业信号。这些工业信号再以二线制的形式连接到第一数据采集单元的AI、DI、Ix、Ux、端口，第一数据采集单元的D0端口并联在启停按钮上，实现远程的电机启停功能； SC-101数据采集单元用于采集电机的电参量，控制电机的启闭；第一数据采集单元将采集到的这些工业信号以MODBUS协议打包成数据包。

第二数据采集单元包括流量计自带的HART协议输出模块和与HART协议输出模块连接的HART-MODBUS协议转换模块，这两个模块将流量计采集到的瞬间流量、累积流量信息由HART协议输出模块输出至HART-MODBUS协议转换模块，由所述HART-MODBUS协议转换模块转换成MODBUS协议。

所述第一数据采集单元和第二数据采集单元均通过RS485总线与所述数据传输单元连接，将采集到的各种数据信息传输至数据传输单元，数据传输单元将MODBUS协议数据在TCP/IP上承载，数据传输单元登录上GPRS网络后，自动连接到通信网关服务器的数据监控中心，向数据监控中心报告其IP地址，并保持和维护链路的连接。监控中心通信主机上安装通信网关软件，数据监控中心拥有固定的公网IP地址，监控中心通信网关软件，数据监控中心拥有固定的公网IP地址。监控中心通信主机和数据传输单元之间就可以通过IP地址用TCP/IP协议进行双向数据通信。

监控中心通信主机接收数据传输单元上传的现场数据，将Modbus协议的数据解析成现场裸数据，通过企业局域网将该现场裸数据传递至SCADA采集服务器，再由SCADA采集服务器对数据进行存储、显示、处理，最后通过企业局域网将最终数据传输至WEB发布服务器，WEB发布服务器提供监控终端的数据显示和数据操作；其中通信网关服务器、SCADA采集服务器和WEB发布服务器接入企业局域网，所述企业局域网设置防火墙，所述移动基站发出的GPRS网络需经过所述JUNIPER防火墙连接所述企业局域网。

实施例2：如图2所示，本实施例中的结构与实施例1中基本相同，其不同在于，本实施例中包括X组数据采集单元，其中2≤X≤254，X组数据采集单元全部接入SCM-2管理器，所述SCM-2管理器通过总线与所述数据传输单元连接；由所述数据采集单元采集的数据经SCM-2管理器传输给所述数据传输单元连接。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。