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供熱管網(wǎng)監控上的GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸

一、           概述

隨著(zhù)社會(huì )與經(jīng)濟的發(fā)展,各種管網(wǎng)(熱、水、電、油、煤氣等)越來(lái)越多,管網(wǎng)測點(diǎn)數據的采集和及時(shí)傳輸是管網(wǎng)穩定、可靠運行的保證,要求計算機管網(wǎng)監測系統必須能夠在較低費用的前提下提供及時(shí)、準確的信息。然而,在使用的過(guò)程中,傳統有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)的管網(wǎng)監測系統的不足之處逐漸凸現出來(lái)。采用電話(huà)線(xiàn)傳輸數據,不能保證實(shí)時(shí)性;采用無(wú)線(xiàn)電臺,解決誤碼率和波特率的矛盾尤其抗干擾是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題;采用專(zhuān)線(xiàn)電路,不可能對所有大面積分散的數據采集子站進(jìn)行專(zhuān)線(xiàn)鋪設,更不能承擔高昂的運行費用。

針對這些問(wèn)題,通過(guò)采用成熟的GPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)終端為遠程數傳模塊,依托穩定、可靠的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò ),在保證數據傳輸的及時(shí)、準確的前提下,將管網(wǎng)現場(chǎng)監控系統運行費用也降低到了最低;同時(shí)通信鏈路是由專(zhuān)業(yè)的運營(yíng)商來(lái)維護,這就避免了用戶(hù)在使用監控系統的同時(shí),還需要耗費很大精力去維護通信線(xiàn)路等問(wèn)題;節約了用戶(hù)的初期建設投資和運行維護費用。

 

二、           系統組成

系統由中心站和監測站組成,主站負責監控和管理,監測站采用RTU模塊實(shí)現數據采集、存儲、控制及上傳。

監測站利用RTU模塊對換熱站的溫度、壓力、流量、水泵的電流、溫度、啟停狀態(tài)等信號進(jìn)行采集及處理,數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )傳送到中心站,同時(shí)接受中心站傳來(lái)的命令對換熱站水泵、調節閥等進(jìn)行控制。該系統可以對換熱站進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監控,操作人員在主站可以看到各換熱站的各項數據,并對換熱站進(jìn)行控制,實(shí)現換熱站無(wú)人值守。

主站采用PC計算機,連接互聯(lián)網(wǎng)或無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng),主站向從站發(fā)送數據,并接收從站發(fā)來(lái)的數據。主站接收從站傳來(lái)的各自信號,處理后顯示輸出,如果有異常情況發(fā)生,可進(jìn)行聲音報警,提醒操作人員采取措施,防止事故發(fā)生。系統有在線(xiàn)組態(tài)功能,根據整個(gè)熱力系統的狀況,自動(dòng)對各從機在線(xiàn)組態(tài),控制整個(gè)系統自動(dòng)運行。主機可自動(dòng)生成各種報表,并設有值班檢查功能及定時(shí)打印、隨機打印功能,實(shí)現對整個(gè)熱力系統自動(dòng)化管理。

2.1監測站

每個(gè)監測點(diǎn)需要安裝一個(gè)監測箱,監測箱要求合乎IPC55防護等級要求。在監測箱內安裝1臺或者多臺STC-1、STC-2微型RTU,采用24V供電。箱內配一個(gè)220V/24VD或者12V的開(kāi)關(guān)電源,給RTU和電臺、變送器供電。

溫度變送器選用PT100的溫度變送器,輸入為3線(xiàn)制,輸出為2線(xiàn)制。

壓力變送器選用2線(xiàn)制的設備,由24V供電。

流量計可以選用電磁流量計或者渦輪流量計,輸出可以是4~20mA或者是頻率信號。頻率信號可以接STC-1的開(kāi)關(guān)量輸入,可以計算單位時(shí)間流量,還可以計算總流量。

STC-1的繼電器輸出可以控制閥門(mén),應用非常方便。

對于熱力泵,供水泵,STC-2可以監控其工作電壓電流,出口溫度,出口壓力,流量計頻率信號可以接STC-2的開(kāi)關(guān)量輸入,可以計算單位時(shí)間流量,還可以計算總流量。STC-2需要安裝三個(gè)電流互感器。

2.2監控中心網(wǎng)絡(luò )接入方式

2.2.1專(zhuān)線(xiàn)接入

接入成本和費用較高,接入的專(zhuān)線(xiàn)或光纜費用較高,另外用戶(hù)需要支付專(zhuān)線(xiàn)的月使用費。

 

2.2.2 ADSL撥號連接(動(dòng)態(tài)公網(wǎng)IP地址)

2.2.3 通過(guò)固定公網(wǎng)IP連接

2.3 數據傳輸模式

2.3.1永遠在線(xiàn)模式

2.3.2定時(shí)傳輸模式

2.3.3中心呼叫模式(輪巡方式)

2.3.4數據觸發(fā)模式

2.4 GPRS DTU數據傳輸模塊(H7710 GPRS/CDMA DTU)

主要功能:支持PPP協(xié)議、TCP/IP協(xié)議、UDP/IP協(xié)議

透明數據傳輸與協(xié)議轉換

支持虛擬數據專(zhuān)用網(wǎng)

SIM卡特殊功能配置

短消息數據備用通道(選項)

通過(guò)Xmodem協(xié)議進(jìn)行軟件升級

支持空中軟件升級和遠程維護(選項)

自動(dòng)檢測網(wǎng)絡(luò )連接狀況

斷線(xiàn)自動(dòng)連接、設備自診斷、自恢復

抗干擾設計,適合電磁環(huán)境惡劣的應用需求

防潮設計,適合室外應用

 

三、   監控中心MC系統軟件

監控中心監測軟件采用通用編程工具開(kāi)發(fā),具有靈活性好、針對性強的特點(diǎn),可以對采集來(lái)的現場(chǎng)數據和實(shí)時(shí)數據進(jìn)行分析、處理、保存、入庫,制作輸出報表、繪出各種曲線(xiàn),從而實(shí)現整個(gè)系統的遠程抄表、實(shí)時(shí)監測及自動(dòng)化管理功能。界面友好、操作簡(jiǎn)單方便,真正實(shí)現了高效率和辦公自動(dòng)化??赏瑫r(shí)兼容多個(gè)二次儀表廠(chǎng)家的通信協(xié)議,也可根據用戶(hù)的要求增加用戶(hù)自己的通信協(xié)議。系統的網(wǎng)絡(luò )數據庫使網(wǎng)絡(luò )化管理變得簡(jiǎn)單易行。對于傳輸過(guò)程中通訊協(xié)議可以調用集智達的動(dòng)態(tài)庫。

3.1監控中心MC的TCP/UDP通訊功能(略)

3.2MC轉發(fā)本地串口通迅功能(支持實(shí)際串口和虛擬串口)(略)

 

四、   總結

熱網(wǎng)監控系統對于熱力公司提高供熱效率、降低運行成本,同時(shí)可以減少各熱力站的長(cháng)期值守人員,極大的降低管理費用具有非常顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。

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