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一、客戶需求分析

    河北西柏坡發(fā)電有限公司計劃對原水源井監(jiān)控系統(tǒng)進行改造，通信采用GPRS方式。系統(tǒng)建成后，一、工作人員可以在監(jiān)控中心遠程監(jiān)測水源井的瞬時流量、累計流量、三相電流、三相電壓、設(shè)備運行狀態(tài)等；二、工作人員可以在監(jiān)控中心遠程啟動和停止水源井水泵。所有監(jiān)控數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫，生成各種報表和曲線。

二、系統(tǒng)解決方案

根據(jù)河北西柏坡發(fā)電有限公司的系統(tǒng)要求，特制定投標技術(shù)方案如下：

1、         系統(tǒng)概述

該系統(tǒng)集計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、無線通信技術(shù)、測控技術(shù)于一體，實現(xiàn)水源井現(xiàn)場數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測、和設(shè)備的遠程監(jiān)控。

2、         系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由四部分組成：監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)、遠程測控終端、計控設(shè)備（已安裝）。

3、系統(tǒng)拓撲圖

 

4、測控終端

4.1、測控終端被安裝在水源井現(xiàn)場，它具備如下功能特點：

◆    該設(shè)備經(jīng)過河北省電子產(chǎn)品監(jiān)督檢驗所的檢驗，符合Q/GDW 129—2005  電力負荷管理系統(tǒng)通用技術(shù)條件、GB/T2423.3-2006 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗、GB4943-2001信息技術(shù)設(shè)備的安全、YD/T 1214-2002 900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）設(shè)備技術(shù)規(guī)范。

◆    可以采集現(xiàn)場計量儀表的數(shù)據(jù)，可采集單脈沖、雙脈沖、三脈沖水表的脈沖信號，給出瞬時流量、累計流量數(shù)據(jù)；可采集4-20mA（或其它電流、電壓輸出）信號，支持數(shù)據(jù)積算，給出瞬時流量、累計流量數(shù)據(jù)；可采集串口信號數(shù)據(jù)的智能流量計的數(shù)據(jù)，給出瞬時流量、累計流量數(shù)據(jù)。

◆    采集現(xiàn)場壓力變送器的信號。

◆    采集水泵工作的三相電流、三相電壓，采集終端工作電壓。

◆    采集水泵開關(guān)狀態(tài)信號及報警信號。

◆    測控終端具有8位數(shù)碼管顯示，兩排LED燈狀態(tài)顯示，亮度高、壽命長、可自動休眠，節(jié)能效果好。

◆    測控終端配置4按鍵鍵盤，配合顯示可查詢現(xiàn)場：設(shè)備地址、瞬時流量、累計流量、水泵三相電流、三相電壓、終端電壓、出水壓力及各種運行參數(shù)。

測控終端內(nèi)GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊可顯示在線狀態(tài)、通信狀態(tài)等信息。

       測控終端支持遠程數(shù)據(jù)查詢。

◆    測控終端具備歷史數(shù)據(jù)存儲功能，每小時存儲一次現(xiàn)場數(shù)據(jù)，可存儲一個月。監(jiān)控中心可查詢現(xiàn)場的歷史數(shù)據(jù)。

◆ 測控終端支持遠程控制功能，測控終端有兩路繼電器輸出，控制水泵啟動柜的啟動電路。該測控終端抗干擾能力強，不會產(chǎn)生誤動作，控制動作結(jié)束后有信息反饋，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)反饋到監(jiān)控中心。

◆ 測控終端支持遠程維護功能，核心設(shè)備水資源控制器和GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊可以遠程設(shè)置參數(shù)，水資源控制器可以在線升級程序。大大提高現(xiàn)場維護效率。

◆ 測控終端具備報警功能

故障報警：如流量計、變送器與測控終端之間的信號線中斷時，測控終端可就地報警、也可遠程報警。

越限報警：流量、壓力等監(jiān)測數(shù)據(jù)可以設(shè)置上下限，數(shù)據(jù)超限時就地告警、也可遠程告警。

變化報警：終端被非法打開、現(xiàn)場停電等事件出現(xiàn)時，可遠程告警。

◆ 測控終端配置蓄電池，當現(xiàn)場停電的情況下，測控終端可以工作一段時間，將停電信息上報監(jiān)控中心。

◆ 測控終端具有防雷措施，測控終端設(shè)有地線接線柱，電源進線接避雷裝置。測控終端與流量計之間采用隔離串口，最大限度防止雷對設(shè)備的損壞。

◆ 測控終端采用模塊化結(jié)構(gòu)，各功能模塊分工明確，便于后期設(shè)備維護管理。

4.2、 測控終端工作模式

測控終端支持多種工作模式，主動上報模式、輪詢模式、主動上報+問詢模式。該系統(tǒng)采用主動上報+問詢模式。

測控終端實時采集現(xiàn)場流量、電參數(shù)、及各種狀態(tài)信息，定時上報數(shù)據(jù)，定時上報間隔可以設(shè)置。

現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)超限及狀態(tài)變化時可即時上報。

監(jiān)控中心可以隨時遠程問詢測控終端的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以隨時遠程控制測控終端，實現(xiàn)啟停水泵的目的。

4.3、 測控終端工作原理示意圖

 

4.4、 測控終端配置及主要技術(shù)指標

4.4.1、測控箱配置

8位LED顯示

4個操作按鍵

8路AI：1路接壓力、其它的接電流電壓變送器

9路DI：1路接控制箱反饋、1路接停電監(jiān)測、其它預留。

5路DO：2路繼電器輸出、其它預留。

2路串口：1路接GPRS模塊、1路接現(xiàn)場智能流量計

4.4.2、測控終端主要技術(shù)指標

適用海拔高度： 小于1000m

適用溫度范圍： -25～70℃

適用相對濕度： ≤95%

抗沖擊符合GB/T2423.5-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分要求

抗振動符合GB/T2423.10-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分要求

防護等級： ≥IP54

數(shù)據(jù)無線傳輸誤碼率  ≤10^-4

模擬量采集精度：≤0.5%

脈沖量采集精度：≤1‰

終端數(shù)據(jù)顯示刷新時間： ≤0.5S

終端現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集刷新時間：≤2S

終端遠程控制響應時間： ≤5S

終端數(shù)據(jù)上報時間：可設(shè)定，建議10分鐘

系統(tǒng)平均無故障時間: ≥50000h

終端供電電源： 220/380V  50Hz±5

終端輸出控制接點容量：AC 380V 10A

終端輸入控制接點容量：AC 380V 10A

 

5、通信網(wǎng)絡(luò)

GPRS網(wǎng)絡(luò)是中國移動公司提供的數(shù)據(jù)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，只要有GPRS信號的地方就能夠支持數(shù)據(jù)無線傳輸，具有實時在線、覆蓋面廣、使用方便、按流量收費等優(yōu)點。

本系統(tǒng)采用GPRS-VPN專網(wǎng)通信方式，移動公司提供一個VPN虛擬專網(wǎng)，并為使用的每一張數(shù)據(jù)卡綁定一個移動公司內(nèi)部的IP地址，監(jiān)控中心的GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊和每個測控終端內(nèi)安裝的GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊都能登陸該VPN專網(wǎng)，實現(xiàn)監(jiān)控中心與現(xiàn)場測控終端的數(shù)據(jù)雙向通信。 

由于數(shù)據(jù)在專網(wǎng)上傳輸，不進入INTERNET網(wǎng)絡(luò)，所以數(shù)據(jù)安全性有足夠的保障。

目前，河北移動公司辦理VPN專網(wǎng)和綁定IP是免費的，每個測控終端使用的SIM卡可使用20元/月套餐的資費，20元贈50MB數(shù)據(jù)量，超過部分按1KB/1分錢計算。監(jiān)控中心使用100元/月套餐，100元贈800MB數(shù)據(jù)量，超過部分按1KB/1分錢計算。

月通信費用估算：20元×10+100元=300元

 

6、監(jiān)控中心

6.1、監(jiān)控中心的軟硬件配置及主要參數(shù)

 

6.2、水源井實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件特點：

該軟件是針對供水行業(yè)開發(fā)的專用軟件，結(jié)構(gòu)采用BS結(jié)構(gòu)，服務(wù)器安裝和數(shù)據(jù)庫及供水實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件，由系統(tǒng)管理員負責管理，領(lǐng)導者或其它工作人員經(jīng)授權(quán)后可在自己的計算機上通過局域網(wǎng)訪問服務(wù)器，可進行權(quán)利范圍內(nèi)的操作。如果需要，該軟件可以在INTERNET公網(wǎng)上發(fā)布，被授權(quán)者在任何地方的計算機上都可以通過INTERNET公網(wǎng)訪問和操作該系統(tǒng)。

該軟件采用模塊結(jié)構(gòu)，主要包括兩大模塊：一個是人機界面、另一個是前置機。每個模塊又由若干小模塊組成。前置機軟件主要負責監(jiān)控中心與現(xiàn)場設(shè)備的通信，它具有強大的兼容性，可支持任何廠家生產(chǎn)的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信產(chǎn)品，支持多種通信方式共存一個系統(tǒng)。人機界面包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、遠程操作、人工錄入、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)報表、數(shù)據(jù)分析、地圖管理等多項內(nèi)容，可根據(jù)不同客戶的不同需求設(shè)計組合成個性化的監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件。

河北西柏坡發(fā)電有限責任公司深井泵無線監(jiān)控系統(tǒng)軟件只需要在我公司原有的人機界面軟件上按要求設(shè)計改動界面即可，改動后不影響系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)，可以保證軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性。完全響應河北西柏坡發(fā)電有限責任公司對軟件的技術(shù)要求。

6.3、水源井實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)軟件功能介紹：

◆ 軟件主界面

主界面左側(cè)為功能模塊菜單，右側(cè)為地圖。點擊左側(cè)菜單，右側(cè)顯示相應的界面。

 

開機界面顯示地圖，地圖上每個水源井的位置以圓點顯示，顯示設(shè)備狀態(tài)及泵運行狀態(tài)以顏色改變標注紅代表故障或停，綠代表運行或正常，鼠標放置圓點位置時，顯示泵狀態(tài)、監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、瞬時流量、累計流量，雙擊圓點進入控制界面。

 

◆ 系統(tǒng)管理

    系統(tǒng)管理包括水井信息錄入、管理員及通用用戶設(shè)置、個人設(shè)置個性化的查詢及報表。

    管理員的級別最高，可設(shè)置、修改用戶名和密碼，可進行各種參數(shù)或報表修改，推出后保存設(shè)置和修改。其它用戶通過通用用戶名和密碼查詢?yōu)g覽數(shù)據(jù)。

◆ 遠程管理

遠程管理包括：在線設(shè)備管理、故障信息查詢、終端參數(shù)遠程設(shè)置、招測現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)、遠程控制水泵的啟停。

點擊在線設(shè)備菜單，進入在線設(shè)備界面，界面上將顯示：分站名稱、監(jiān)控器地址、通信模塊編號、SIM卡卡號、設(shè)備在線狀態(tài)、通信模式。

 

點擊故障查詢，進入查詢界面，顯示分站名稱、故障內(nèi)容、故障時間、恢復時間。

    管理員進入后，點擊參數(shù)設(shè)置，進入設(shè)置界面，顯示分站名稱、電壓系數(shù)、電流系數(shù)、壓力系數(shù)，對上述內(nèi)容進行設(shè)置。

    可擴展終端設(shè)備工作參數(shù)設(shè)置功能。

 

點擊實時數(shù)據(jù)，進入實時數(shù)據(jù)界面，顯示最新的：分站名稱、泵啟停狀態(tài)、累計流量、瞬時流量、壓力、A相電壓、B相電壓、C相電壓、A相電流、B相電流、C相電流、電源電壓、設(shè)備狀態(tài)。

 

點擊遠程操作菜單，進入水泵遠程控制界面，探出輸入密碼才能控制，控制命令發(fā)出前，系統(tǒng)檢測終端設(shè)備，確認正常后才能啟動水泵，否則禁止啟動。

 

◆ 數(shù)據(jù)查詢

數(shù)據(jù)查詢包括：用水數(shù)據(jù)查詢、報警數(shù)據(jù)查詢、操作數(shù)據(jù)查詢。

 

用水數(shù)據(jù)查詢包括：分站名稱、累計流量、瞬時流量、開停泵時間。

報警數(shù)據(jù)包括：超限報警數(shù)據(jù)、流量計通訊故障報警、設(shè)備斷相、欠壓、過流、有保護動作報警、通訊終端報警。

操作記錄：軟件對參數(shù)設(shè)置操作、控制操作都記錄，可以查詢

◆ 圖表統(tǒng)計

生成默認統(tǒng)計報表，支持打印。

形成個性報表，支持可打印，

生成數(shù)據(jù)曲線或柱狀圖。