一、概述
自來水公司遠程抄表系統是利用現代信息技術與流量計量技術完滿結合,集計量、數據采集、處理于一體,將廠礦用水信息加以綜合處理的系統,使供水公司從根本上減少人工上門抄表的繁雜勞動強度。準確而便捷的收費系統,既可節省人工又可減少供水部門與客戶之間的糾紛,它不但能提高管理部門的工作效率,也適應現代用戶對用水繳費的新需求。
二、系統組成:
監控中心:硬件主要包括:服務器、GPRS模塊等、網通或移動的固定IP專線。
軟件主要包括:操作系統軟件、數據庫軟件、供水實時監控與管理系統軟件、 防火墻軟件。
通信網絡:中國移動公司GPRS無線網絡。
測控終端:遠程測控成套設備。
計控設備:水表或(超聲波流量計、電磁流量計)、壓力變送器。
GPRS無線遠程抄表系統由監控主站和若干個子站構成,它們之間的通信由移動公司的GPRS網絡傳輸。 主站由微機系統和數據通信設備構成,完成數據的顯示、存儲、分析、統計、控制、打印、人機界面等功能。子站由流量計和GPRS無線數據傳輸設備構成,完成基本數據的采集、傳輸功能。
由于采用移動公司的GPRS網絡傳輸數據,系統構建簡單、快捷、穩定。
系統的拓撲圖如下:
2.0 主站系統
2.1硬件配置
微機
打印機
GPRS數據傳輸器(臺式)
2.2軟件配置
操作系統Windows XP等
數據庫軟件
GPRS遠程抄表系統軟件(該軟件為B/S結構,可以支持在廣域網進行瀏覽查看)
GPRS數據傳輸器工具軟件
2.3系統功能
系統軟件采用本公司開發的GPRS遠程抄表系統軟件
實時數據采集功能:
瞬時量:瞬時流量
累計量:累計流量
管道壓力:壓力值
實時數據顯示功能;
瞬時量:瞬時流量;
累計量:累計流量;
管道壓力:壓力值
告警功能:
停電告警、水表故障告警、通信終端告警;
狀態變化報警提示 :告警狀態變化。如壓力突然增大或變小。
存儲功能:
水表信息、實時數據、事件記錄、操作記錄存入數據庫。
統計功能:
報表功能:日報、月報、年報;
曲線功能:日曲線、月曲線、年曲線;
查詢功能:
水井表信息、歷史紀錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、歷史報表;
打印功能:
水表信息、歷史紀錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、報表;
安全功能:
密碼功能:進入和退出系統必須輸入密碼;
權限功能:不同的操作員具有不同的功能;
用戶切換:不同的操作員交接時可以在系統切換。
擴展功能:
水表數量:用戶可以添加或刪除水井。
遠程控制:在加電磁閥門的情況下可輸出遠程控制閥門的開啟。
設置功能:
水表信息錄入、修改;
采集周期設置、修改;
遠程維護功能:
遠程設置子站(水表)工作參數。
3.0子站(水表測控裝置)
3.1水表測控裝置原理
可根據客戶需要,或在現場不同的安裝情況下,在管道上安裝水表、超聲波流量計、電磁流量計。
水表:在管道的水處于恒壓、恒流的情況下安裝水表比較好,特點是前期投入少,法欄盤式安裝,后期維護量大,需要每年查測或更換。
超聲波流量計:對管道的水沒有特殊要求,插入式或外夾式安裝,前期投入比較大,安裝方便,一年到三年維護量大。
電磁流量計:對管道的水沒有特殊要求,法欄盤式安裝,前期投入比較大,安裝不方便,后期維護量小。
置硬件配置(單井配置)
序號 名稱 規格及型號 單位 單價 數量 采購地
1 GPRS DATA-6100 件
2 水資源控制器 DATA-7201 件
3 室外防雨遠程監測箱 480×360×200 件
4 箱內電源、空開、端子、 件
5 浪花雙脈沖水表 DN100
6 超聲波流量計 TDS-100
7 電磁流量計 根據管道口徑
8 壓力傳器
9
10
3.2主要設備技術要求
3.2.1 工控機IPC
CPU 類型 Intel 奔騰 4
標稱頻率 2.8GHz
主板芯片 Intel 865G
內存類型 DDR
內存大小 512MB
硬盤容量 80GB
光驅類型 DVD
顯示器大小 19英寸 液晶
3.2.2 供水收費終端技術要求:
可脫離監控計算機獨立工作,采用射頻智能卡或TM卡,可輸入水量、水費信息,可查詢并帶有串行通訊接口,可與上位機供水收費系統軟件共用數據庫,水費價格可以設置、調整。
3.2.3 不間斷電源UPS技術要求:
型號 C1K C1KS C2K C2KS C3K C3KS
額定容量 1KVA/0.7KW 2KVA/1.4KW 3KVA/2.1KW
輸入 電壓 (115~ 300)VAC
頻率 (40~60)Hz(軟件可調)
輸入
電壓 220×(1±2%)VAC
頻率 與輸入同步(市電模式),當市電頻率超出(46~54)Hz范圍時,輸出頻率為50×(1±2%)Hz
50×(1±0.2%)Hz(電池模式)
輸出波形 正弦波
備用時間
(滿載/半載) >5’/14 --------- >9’/21’ --------- >5’/15’ ----------
電池形式 Panasonic閥控式鉛蓄電池 ---------- Panasonic閥控式鉛蓄電池 ---------- Panasonic閥控式鉛蓄電池 ----------
外接電池標稱電壓 ---------- 36VDC -------------- 96VDC -------------- 96VDC
轉換時間 零中斷
超載能力 110%-150%維持30秒鐘后輸出轉為旁路,150%以上維持300ms
通訊界面 RS-232+Intelligent Slot
操作 溫度 0℃~40℃
濕度 20%~90%
外觀尺寸(W×D×H)(mm×mm×mm
145×400×220
192×460×340
重量(凈重)Kg 14 7 34 13.5 34.5 14
3.3水井測控裝置功能
實時數據采集功能:
瞬時量:瞬時流量;
累計量:累計流量;
壓力值
顯示功能:
數值顯示:累計流量、瞬時流量、壓力。
遠程維護功能:
遠程參數設置、遠程程序升級。
3.4水表測控裝置技術指標
供電電壓:AC220V±20%
電池供電時間:20小時
采集精度:0.5%
工作溫度:-20℃~70℃
相對濕度: 不大于90%
外形尺寸:用戶指定
防護等級:用戶指定
4.0 GPRS數據通信系統
4.1 GPRS數據通信簡介
借助移動公司GPRS網絡以無線方式傳輸采集數據和控制命令。采用GPRS-VPN方式組建通信網絡。
在子站處,以RS232串行口和水井測控裝置的RS232串行口連接。在主站處,以RS232串行口和主站計算機的RS232串行口連接。
4.2 GPRS運行費用
以一個監控主站、10臺監控終端構成的系統為例,介紹系統運行費用(數據通信費)。
主站10分鐘抄收1次(可以更多)現場數據。
按移動公司現行資費標準:
主站:50元/月
子站:20元/月
每月總通信費:50+20×10=250(元)
三、 技術條款3.1 流量計
常用流量計包括超聲波流量計、超聲波流量水表、遠傳脈沖水表、電磁流量計、渦街流量計等。
他們的主要作用是測量管道內水流的瞬時流量、瞬時流速、累計流量等多種測量數據,通過信號線將采集的數據發送給水資源測控設備進行計算機控制管理。
3.1.1、超聲波流量計
超聲波流量計是用來測量封閉管路液體流量,用戶基于被測管路和流體的特點來選擇非接觸、附著式、插入式的傳感器,將兩個傳感器按照一定距離安裝在管道外側即可,可以使用兩次聲程的V法,四次聲程的W法,或者采用聲波直接穿過被測管路的Z法安裝。超聲波流量計主板中央處理器控制兩個傳感器輪流接收和發射超聲波并測量其間的傳播時間,計算時間差值,得到的時差與流體的流速由直接的關系,如下表述:
3.3、水資源測控設備的功能
◇ 采集功能:
⑴、可以采集本公司生產的全系列超聲波流量計、超聲波水表等計量數據。
⑵、可以采集其它公司生產的各種超聲波流量計、超聲波水表及其它串口智能儀表(包括電表)的數據。
⑶、可以采集其它公司生產的4-20mA及其它標準信號輸出的計量儀表數據。
⑷、可以采集其它公司生產的各種脈沖水表(包括電表)的數據。如:單脈沖信號輸出表、雙脈沖信號輸出表、防磁攻擊脈沖信號輸出表、帶短路及斷路報警功能的脈沖信號輸出表。
⑸、可以采集4-20mA信號輸出及串口數據輸出的各種水位計的數據。
⑹、可以采集4-20mA信號輸出及串口數據輸出的各種溫度計的數據。
⑺、可以采集4-20mA信號輸出及串口數據輸出的各種水質計的數據。
⑻、可以采集4-20mA信號輸出及串口數據輸出的各種壓力計的數據。
⑼、可以采集4-20mA信號輸出及串口數據輸出的水泵運行電壓的數據。
⑽、可以采集4-20mA信號輸出及串口數據輸出的水泵運行電流的數據。
⑾、可以采集4-20mA信號輸出及串口數據輸出的客戶關心的數據。
⑿、可以采集判斷用水單位水泵的起停工作狀態。
⒀、可以采集判斷該水資源測控箱內部的接觸器工作狀態。
⒁、可以采集判斷用水單位是否處于緊急取水工作狀態。
⒂、可以采集判斷該水資源測控箱是否被非法打開。
⒃、可以采集判斷該水資源測控箱的進線工作狀態。
⒄、可以采集判斷該水資源測控箱的出線工作狀態。
◇ 劃卡功能:該設備具備非接觸式IC讀寫功能,用戶劃卡時,該設備可以將卡內水費數據讀取,累加到控制器中,并把控制器中存儲的現場的歷史數據返寫到IC卡中,以便下次購水時,將歷史數據傳送到管理中心的計算機上。當具備GPRS數據遠傳條件時,可以不啟動現場數據返寫IC卡的功能。
◇ 充值功能:管理中心被授權的操作人員可以<