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前言
供水泵站在城市建設中起到至關重要的作用。隨著城市不斷的發(fā)展和建設，供水工程保障著生活和工業(yè)用水。提高泵站自動化程度、減少人員投入、達到泵站無人執(zhí)守是我們不斷研究的方向，泵站的實時監(jiān)控顯得尤為重要。
要求
本項目泵站為開發(fā)區(qū)提供用水保障。由于泵站地理位置比較復雜，網絡條件不具備。蓄水池位于山上，有線的通訊方式布線困難較大；自控系統采用PLC完成泵站的控制功能，攝像頭實時監(jiān)控現場視頻情況。要求將泵站的視頻信息和數據實時采集和發(fā)布，支持遠程IE瀏覽和報警短信通知相關人員。
解決方案
1.系統結構
采用GPRS通訊方式，將水池液位采集到監(jiān)控系統。監(jiān)控系統采用3G網絡，控制系統采用西門子200 PLC，視頻采用網絡攝像頭，監(jiān)控系統提供WEB發(fā)布功能，管理人員可以通過IE監(jiān)控現場情況。系統結構圖如下：
2.通訊
2.1泵站
泵站采用3G路由器撥號上網，支持端口映射功能�？紤]到每次撥號成功獲得動態(tài)IP，所以采用域名解析的方式。監(jiān)控系統與西門子PLC和攝像頭通過交換機以太網通訊。
2.2蓄水池
將GPRS DTU 直接連接液位儀表。通過域名解析的方式采集蓄水池液位數據。GPRS DTU工作模式為透明傳輸模式。 GPRS工作在透明數傳模式下，一旦GPRS DTU上電后自動撥號上線，通常在通過GPRS方式下PPP連接的過程中就會被分配一個動態(tài)的IP地址。每個GPRS DTU因此通過GPRS網絡獲得一個獨一的動態(tài)IP地址，如果終端要建立與監(jiān)控系統主機的TCP連接，監(jiān)控系統主機IP地址綁定一個動態(tài)域名解析，由此終端的GPRS DTU 在上線后，主動向綁定了IP動態(tài)域名解析的域名，發(fā)送一個自身設備編號、自身動態(tài)IP地址以及端口號的注冊信息包，用于保持與監(jiān)控系統主機TCP鏈路保持活躍狀態(tài)。這種為保持與監(jiān)控系統主機的TCP鏈路保持活躍狀態(tài)的注冊包，我們稱之為“心跳包”。每當GPRS重新上電，或是應系 統地要求被遠程喚醒、或根據GPRS DTU配置設定的發(fā)送心跳包間隔時間自動上線，GPRS DTU則應自動的向中心發(fā)送心跳包信息，告知監(jiān)控系統其已保持鏈路正常。鏈路正常后，采用MODBUS RTU協議與液位儀表通訊，實時采集蓄水池液位數據。將GPRS DTU 直接連接液位儀表。通過域名解析的方式采集蓄水池液位數據。GPRS DTU工作模式為透明傳輸模式。 GPRS工作在透明數傳模式下，一旦GPRS DTU上電后自動撥號上線，通常在通過GPRS方式下PPP連接的過程中就會被分配一個動態(tài)的IP地址。每個GPRS DTU因此通過GPRS網絡獲得一個獨一的動態(tài)IP地址，如果終端要建立與監(jiān)控系統主機的TCP連接，監(jiān)控系統主機IP地址綁定一個動態(tài)域名解析，由此終端的GPRS DTU 在上線后，主動向綁定了IP動態(tài)域名解析的域名，發(fā)送一個自身設備編號、自身動態(tài)IP地址以及端口號的注冊信息包，用于保持與監(jiān)控系統主機TCP鏈路保持活躍狀態(tài)。這種為保持與監(jiān)控系統主機的TCP鏈路保持活躍狀態(tài)的注冊包，我們稱之為“心跳包”。每當GPRS重新上電，或是應系 統地要求被遠程喚醒、或根據GPRS DTU配置設定的發(fā)送心跳包間隔時間自動上線，GPRS DTU則應自動的向中心發(fā)送心跳包信息，告知監(jiān)控系統其已保持鏈路正常。鏈路正常后，采用MODBUS RTU協議與液位儀表通訊，實時采集蓄水池液位數據。
3.功能
監(jiān)控系統采用紫金橋組態(tài)軟件，主要完成蓄水池液位的無線采集，西門子200 PLC和攝像頭以太網通訊，報警短信通知和WEB發(fā)布。
系統完成功能如下：
◆實時監(jiān)測泵站和蓄水池實時數據，泵和閥門控制。
◆對重要參數超高或超低報警，短信通知。
◆報表記錄了所有參數，技術人員可以查詢，便于合理的統計分析出設備的最佳運行參數，降低運行成本，報表可以打印保存。歷史報表對一些重要參數以報表的方式查詢顯示，可輸入開始時間和結束時間來查詢一段時間的數據運行情況，直觀的分析設置參數信息，并可打印保存和導入EXCEL中分析。
◆泵站配電監(jiān)控
◆曲線分析
A.實時曲線
實時趨勢可以查看某一個數據點在當前時刻的狀態(tài)，而且實時趨勢也可以保存一小段時間的數據趨勢，這樣使用它就可以了解當前設備的運行狀況和工藝參數的執(zhí)行情況。
B.歷史曲線
歷史趨勢可以方便的觀察數據庫中的重要參數歷史點在任意一個時刻的狀態(tài)，對設備運行參數追溯，有效的為工藝人員提供分析。
C.趨勢分析
趨勢分析能夠更加靈活的觀察數據參數在任意一個時刻的狀態(tài)，不同時刻同一參數的對比等。同時提供統計分析功能，可以對任何一段趨勢曲線的統計值進行計算，幫助工藝技術員和工程師進行統計分析和工藝的優(yōu)化。是增強的歷史數據分析組件。提供了更多的數據分析手段，在查看統計數據時，確定具體的統計范圍，在統計區(qū)就會自動計算出相關統計信息。在計算某些統計值時，比如：CP、CPK，還需要用到統計上限和統計下限。選擇相關曲線后，您可以通過移動上值線和下值線來動態(tài)設置該曲線的統計上下限，可以在歷史曲線上做標記說明，同時提供了更多的函數接口，可以導出到EXCEL對數據進行再次分析。
◆Web發(fā)布和IE瀏覽
采用紫金橋軟件自帶的WEB服務器可以輕松構建B/S結構的網絡監(jiān)控查詢子系統
用戶不用安裝任何程序即可在任意一臺機器通過IE瀏覽器訪問畫面
在有授權許可的情況下，用戶可以在世界任何地方通過Internet訪問監(jiān)控畫面。這樣，技術人員外出，只要能上網就可以查看設備運行情況。
總結
泵站監(jiān)控系統充分從管理的角度出發(fā)，不擔有效提高泵站自動化程度、減少人員投入、達到泵站無人執(zhí)守的目的。
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