水源井自控系统和安全监控系统深井泵控制系统

西安联力电子科技有限公司

目  录

一、概述........................................... 2

二、系统解决方案.......................................  2

三、监控系统建设........................................ 2

3.1 水源井井房监控系统建设..................... ........ 2

3.1.1现场情况及初步解决方案............................. 2

3.1.2水源井测控终端特点................................. 3

3.1.3、水源井测控终端工作模式........................... 5

3.1.4、水源井测控终端工作原理示意图..................... 6

3.1.5、水源井测控终端主要技术指标........................6

3.1.6、水源井测控终端安装注意事项....................... 7

3.2、通信网络选择及系统运行分析......................... 7

3.3、监控中心建设.......................................8

3.3.1、系统安装环境.....................................8

3.3.2、水源井实时监控与管理系统软件特点.................9

3.3.3、水源井实时监控与管理系统软件功能........ ....... 10

3.3.4、系统特点.........................................10

四、设备清单........................................... 11

一、概述

依据《XX 地区水源井建设工程》施工图设计和供水工艺要求，

需要对新建的30 口水源井各配置一套水源井远程测控设备，要求配

置的远程测控设备达到国内同类产品先进水平，远程测控设备可将水

源井实时运行参数通过GPRS 通讯网络发送到水源井远程测控指挥系统服务器上，实现水源井远程数据（电压、电流、功率、压力等）实时采集、远程控制启停水源井泵、实时故障报警、报表打印等功能。并在每口井泵出水管线设置压力检测仪表,就地显示。

二、系统解决方案

该系统由四部分组成：监控中心、通讯网络、水源井远程测控设备、计量与控制设备。

监控中心：包括服务器与水源井远程监控与管理系统软件；

通讯网络：移动/联通/电信GPRS网络平台；

水源井远程测控设备：水源井远程测控终端；

计量控制设备：水井启动柜、压力变送器；

三、监控系统建设

3.1 水源井井房监控系统建设

3.1.1现场情况及初步解决方案

○1 三相电压、三相电流、电能采集：监控设备内安装电量采集模块，用于采集水泵工作的三相电压、三相电流、电能；

○2 出口压力采集：井房需要安装带有4-20mA信号输出的压力变送器；

○3 远程控制：在监控设备控制箱上安装远程就地转换开关，当开关处于远程状态时，监控中心可以远程启停水泵，当处于就地状态时，为了保护现场作业人员的安全，不允许监控中心启停水泵，只能查看现场的监测数据；

○4 水泵运行状态采集：取水泵正常工作后接触器的干接点，接入到监控设备内，监控设备可以判断水泵的启停状态，并将状态发送到中心；

○5 停电检测功能：监控设备内安装后备电源，当井房内停电时，后备电源继续为监控设备供电，并将停电信息发送到中心；

3.1.2 水源井测控终端特点

该设备经过河北省电子产品监督检验所的检验，符合Q/GDW129—2005 电力负荷管理系统通用技术条件、GB/T2423.3-2006 电工电子产品环境试验、GB4943-2001 信息技术设备的安全、YD/T1214-2002900/1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术规范。

○1 采集功能

◆采集现场4-20mA压力变送器的信号。

◆采集水泵工作的电压、电流、电能。

◆采集水泵开关状态信号及报警信号。

○2 显示功能

◆测控终端具有8 位数码管显示，两排LED 灯状态显示，亮度高、寿命长、可自动休眠，节能效果好。

◆测控终端配置4按键键盘，配合显示可查询现场：设备地址、水泵单相电流、三相电压、终端电压、出水压力及各种运行参数。

◆测控终端内GPRS数据传输模块可显示在线状态、通信状态等信息。测控终端支持远程数据查询。

○3 存储功能

测控终端具备历史数据存储功能，每小时存储一次现场数据，可存储一个月。监控中心可查询现场的历史数据。

○4 控制功能

◆ 测控终端支持远程控制功能，测控终端有两路继电器输出，控制水泵启动柜的控制回路。该测控终端抗干扰能力强，不会产生误动作，控制动作结束后有信息反馈，通过GPRS网络反馈到监控中心。

○5 远程维护功能

◆ 测控终端支持远程维护功能，核心设备水资源控制器和GPRS数据传输模块可以远程设置参数，水资源控制器可以在线升级程序。大大提高现场维护效率。

○6 报警功能

◆故障报警：如变送器与测控终端之间的信号线中断时，测控终端可就地报警、也可远程报警。

◆越限报警：压力等监测数据可以设置上下限，数据超限时就地告警、也可远程告警。

◆变化报警：终端被非法打开、现场停电等事件出现时，可远程告警。

◆ 停电告警：测控终端配置蓄电池，当现场停电的情况下，测控终端可以工作一段时间，将停电信息上报监控中心。

○7 防雷功能

◆ 测控终端具有防雷措施，测控终端设有地线接线柱，电源进线接避雷装置。测控终端与流量计之间采用隔离串口，最大限度防止雷对设备的损坏。

○8 模块化设计

◆ 测控终端采用模块化结构，各功能模块分工明确，便于后期设备维护管理。

3.1.3、水源井测控终端工作模式

◆测控终端支持多种工作模式，主动上报模式、轮询模式、主动上报+问询模式。该系统采用主动上报+问询模式。

◆测控终端实时采集现场流量、电参数、及各种状态信息，定时上报数据，定时上报间隔可以设置。

◆现场采集的数据超限及状态变化时可即时上报。

◆监控中心可以随时远程问询测控终端的监测数据，可以随时远

程控制测控终端，实现启停水泵的目的。

3.1.4、水源井测控终端工作原理示意图

3.1.5、水源井测控终端主要技术指标

◆适用海拔高度： 小于1000m

◆适用温度范围： -25～70℃

◆适用相对湿度： ≤95%

◆抗冲击符合GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验第2部分

要求

◆抗振动符合GB/T2423.10-1995 电工电子产v?﹙@﹙@╲品环境试验第2 部

分要求

◆防护等级： ≥IP54

◆数据无线传输误码率≤10-4

◆模拟量采集精度：≤0.5%

◆脉冲量采集精度：≤1‰

◆终端数据显示刷新时间： ≤0.5S

◆终端现场数据采集刷新时间：≤2S

◆终端远程控制响应时间： ≤5S

◆终端数据上报时间：可设定，建议10 分钟

◆系统平均无故障时间: ≥50000h

◆终端供电电源： 220/380V 50Hz±5

◆终端输出控制接点容量：AC 380V 10A

◆终端输入控制接点容量：AC 380V 10A

3.1.6水源井测控终端安装注意事项

◆ 根据安装使用环境选用室内型、室外型产品。

◆ 安装地点有GPRS 信号。

◆ 确定水位、压力等变送器信号输出类型，确定流量仪表的厂家、型号、信号输出类型。

◆ 确定水泵启动类型，确定水泵控制模式。

◆ 阀门与泵的联动控制由水泵启动控制柜完成。

3.2、通信网络选择及系统运行分析

系统支持的组网模式：

支持四种组网模式：移动专网模式、移动专线模式、公网专线模

式、SMS 短消息模式。本系统就常用的移动专网模式和公网专线模

式做介绍。

3.2.1、移动专网模式:

GPRS 网络是中国移动公司提供的数据无线传输网络，只要有

GPRS信号的地方就能够支持数据无线传输，具有实时在线、覆盖面

广、使用方便、按流量收费等优点。

通讯网络——VPN专网

GPRS-VPN 专网通信方式，移动公司提供一个VPN 虚拟专网，并为使用的每一张数据卡绑定一个移动公司内部的IP 地址。调度中心与每一个分中心都需要安装一个GPRS 中心接收机，监控中心的GPRS数据传输模块和每个测控终端内安装的GPRS数据传输模块都能登陆该VPN专网，实现监控中心与现场测控终端的数据双向通信。由于数据在专网上传输，不进入INTERNET 网络，所以数据安全性有足够的保障。

3.2.2、公网专线模式：

监控中心具有公网数据专线，服务器可以登陆INTERNET，有固

定的IP，水源井远程测控终端的GPRS模块每次登陆GPRS网络时得

到动态IP，可与监控中心的服务器进行数据交换。

3.3、监控中心建设

3.3.1、系统安装环境

硬件配置要求：

◆ 服务器：

CPU：Intel 双核4.0G 或更高

内存：推荐4G以上

◆ 分中心计算机

CPU：Intel 双核4.0G 或更高

内存：>4GB

硬盘：普通硬盘>500GB

3.3.2、水源井监控与管理系统软件特点

该软件是针对供水行业开发的专用软件，结构采用BS结构，服务器安装和数据库及供水实时监控与管理系统软件，由系统管理员负责管理，领导者或其它工作人员经授权后可在自己的计算机上通过局域网访问服务器，可进行权利范围内的操作。如果需要，该软件可以在INTERNET 公网上发布，被授权者在任何地方的计算机上都可以通过INTERNET公网访问和操作该系统。该软件采用模块结构，主要包括两大模块：一个是人机界面、另一个是前置机。每个模块又由若干小模块组成。前置机软件主要负责监控中心与现场设备的通信，它具有强大的兼容性，可支持任何厂家生产的GPRS、CDMA、MODEM、RS485 等通信产品，支持多种通信方式共存一个系统。人机界面包括基础数据管理、远程操作、人工录入、数据查询、数据报表、数据分析、地图管理等多项内容，可根据不同客户的不同需求设计组合成个性化的监控与管理系统软件。水源井监控与管理系统软件只需要在我公司原有的人机界面软件上按要求设计改动界面即可，改动后不影响系统软件的结构，可以保证软件系统的稳定性。

3.3.3、水源井监控与管理系统软件功能

◆权限管理功能：登录权限为管理员用户、单位级用户、普通用户，管理员具备软件操作的所有权限，单位级用户只有操作本单位的设备的权限，普通用户只能浏览，不能进行开停泵等操作

◆ 远程管理

远程管理包括：在线设备管理、故障信息查询、终端参数远程设置、招测现场实时数据、远程控制水泵的启停。

◆ 图表统计

生成默认统计报表，支持打印。

形成个性报表，支持可打印，

生成数据曲线或柱状图。

3.3.4、系统特点

◆ 实用性强：

该系统软件功能为定制，满足数据监测、远程控制、数据查询、数据统计的具体需求。

◆ 技术先进：该系统设计简单明了，集数据采集、设备控制、无线通信、软件、数据安全、数据库等多种技术于一体，国内处于领先水平。

◆ 兼容性好：监控与管理系统软件兼容任何厂家生产的测控终端；测控终端兼容任何厂家生产的计量设备、测量设备、水泵启动设备。

◆ 维护方便：系统采用模块化设计，便于后期维护；可远程维

护测控终端，降低终端维护成本。

四、设备清单

1、中心监测系统

2、单套水源井监测现场