第一部分 概述(節(jié)選)

　　針對(duì)供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量多、分布廣、技術(shù)改造投資有限的現(xiàn)狀，廈門(mén)遙望電子科技有限公司推出的DS207A無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控終端(GPRS-RTU)為供水企業(yè)提供了一種基于GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，集高精度數(shù)據(jù)采集、大容量測(cè)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、高穩(wěn)定度通信傳輸及實(shí)時(shí)控制為一體的高性?xún)r(jià)比供水管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)解決方案。

　　第二部分 幾種管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)方案的比較

　　近年來(lái)，應(yīng)用GPRS通信作為組網(wǎng)方式進(jìn)行供水管網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，已逐漸普及應(yīng)用。在監(jiān)測(cè)點(diǎn)的建設(shè)方面，早期項(xiàng)目往往采用“傳感器、現(xiàn)場(chǎng)儀表+PLC+DTU”,或者“傳感器、現(xiàn)場(chǎng)儀表+RTU+DTU”的解決方案，如下圖所示：

　　上述兩種測(cè)控點(diǎn)方案，系統(tǒng)規(guī)模大、造價(jià)高，相應(yīng)的建設(shè)周期長(zhǎng)、維護(hù)成本高。并且，由于數(shù)據(jù)采集與網(wǎng)絡(luò)通信由獨(dú)立的兩部分設(shè)備分別承擔(dān)，而大部分不具備現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能，造成監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)安全性低(GPRS網(wǎng)絡(luò)通信故障時(shí)，采集數(shù)據(jù)丟失)、應(yīng)用靈活性弱(不同通信協(xié)議、速率、格式的RS485接口儀表，要同時(shí)應(yīng)用，困難性較高)等不理想狀況。

　　廈門(mén)遙望電子科技有限公司(IOTtek)推出的 DS207A遠(yuǎn)程測(cè)控終端，可以完美解決這樣的缺憾,是極具性?xún)r(jià)比的解決方案。

　　第三部分 DS207A遠(yuǎn)程測(cè)控終端功能及指標(biāo)介紹

　　1， 精密的集成化設(shè)計(jì)：本地測(cè)控?cái)?shù)據(jù)采集、大容量記錄存儲(chǔ)、GPRS/SMS數(shù)據(jù)通信融于一體，為客戶(hù)提供高性?xún)r(jià)比的解決方案。

　　2， 測(cè)控端口基本配置：4路模擬信號(hào)輸入、4路開(kāi)關(guān)/脈沖信號(hào)輸入、2路繼電器觸點(diǎn)輸出。

　　3， 高精度的模擬測(cè)量：①模擬通道搭載高品質(zhì)D-S型16-bit ADC，內(nèi)嵌硬件數(shù)字濾波，具備卓越的抗干擾特性。

　?、谀M通道可接入0-10V,0-5V,4-20mA等各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)傳感器輸出信號(hào)。

　?、勖總€(gè)通道均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格老化和精密校準(zhǔn)，確保測(cè)量精度達(dá)到高度可信賴(lài)的0.1%范圍之內(nèi)。

　?、艽_保用戶(hù)測(cè)量精度在傳輸環(huán)節(jié)沒(méi)有損失，遠(yuǎn)非采用低端10-bit/12-bit SAR型ADC方案可以比擬。

　　4， 開(kāi)關(guān)通道可接脈沖：支持①開(kāi)關(guān)通斷觸點(diǎn)輸入 ②高低電平輸入 ③計(jì)數(shù)脈沖輸入。

　　5， 繼電器控制輸出： ①一組為常開(kāi)觸點(diǎn)，一組為具備公共端、常開(kāi)、常閉端觸點(diǎn)。

　?、诶^電器長(zhǎng)時(shí)間吸合不需要維持電流。

　?、劾^電器觸點(diǎn)支持?jǐn)嚯娪|點(diǎn)狀態(tài)保持。

　　④繼電器輸出可以與報(bào)警事件關(guān)聯(lián)。

　　6， 端口檢測(cè)報(bào)警識(shí)別：支持①模擬通道高低報(bào)警 ②開(kāi)關(guān)通道觸發(fā)報(bào)警 ③支持模擬通道、脈沖計(jì)數(shù)通道變化率報(bào)警。

　　7， 數(shù)據(jù)中心靈活配置：支持①永遠(yuǎn)在線(xiàn) ②定時(shí)上線(xiàn) ③短信控制上線(xiàn)。

　　數(shù)據(jù)中心主要功能：支持①測(cè)控?cái)?shù)據(jù)采集 ②遠(yuǎn)程控制 ③存儲(chǔ)記錄訪(fǎng)問(wèn)

　?、苓h(yuǎn)程設(shè)置參數(shù) ⑤報(bào)警信息處理 ⑥GSM網(wǎng)絡(luò)信息查詢(xún)

　　8， 可靠的GPRS通信：支持①固定IP/域名解析訪(fǎng)問(wèn) ②支持TCP/UDP數(shù)據(jù)協(xié)議 ③采用自動(dòng)心跳包技術(shù)。

　?、艹浞譁y(cè)試和優(yōu)化的通信故障容錯(cuò)機(jī)制，確保RTU準(zhǔn)確及時(shí)地與數(shù)據(jù)中心恢復(fù)通信。

　　9，SMS通信主要功能： ①支持可編輯內(nèi)容的報(bào)警短信向預(yù)設(shè)手機(jī)號(hào)碼發(fā)送。

　　②支持短信呼入查詢(xún)與設(shè)置數(shù)據(jù)中心參數(shù)、短信控制登陸數(shù)據(jù)中心。

　　10，RS485通信功能： ①支持300~115200bps不同速率、格式、通信協(xié)議的RS485自由通信。

　　②可預(yù)設(shè)48組定時(shí)RS485定時(shí)訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)，并且將通信結(jié)果自動(dòng)存儲(chǔ)、上報(bào)。

　　③用戶(hù)可配置的RS485通信等待時(shí)間參數(shù)，以及失敗重發(fā)機(jī)制。

　　④支持報(bào)警事件關(guān)聯(lián)觸發(fā)的RS485通信訪(fǎng)問(wèn)。

　　11，測(cè)控記錄存儲(chǔ)管理： ①存儲(chǔ)容量達(dá)到3萬(wàn)條記錄，包括：模擬/開(kāi)關(guān)通道測(cè)量記錄、RS485接口定時(shí)通信記錄、報(bào)警事件記錄等。

　?、谥С?jǐn)?shù)據(jù)中心靈活查詢(xún)管理各類(lèi)存儲(chǔ)記錄。

　　12，均衡的低功耗設(shè)計(jì)： ①面向野外小型太陽(yáng)能供電電源環(huán)境設(shè)計(jì)，整機(jī)平均耗電流60mA(常規(guī)聯(lián)網(wǎng)、通信待機(jī))。

　　②搭載高品質(zhì)保持繼電器，繼電器長(zhǎng)時(shí)間吸合，不需要維持電流，以節(jié)約耗電。

　　第四部分 DS207A遠(yuǎn)程測(cè)控終端在供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖

　　4.1 供水管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)說(shuō)明：(如上圖示)

　　供水管道的水力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要為管道壓力和輸水流量，在需要大用戶(hù)計(jì)量和區(qū)域計(jì)量(DMA)的場(chǎng)合還可以安裝電磁水表。

　　⊙ 壓力測(cè)量可以選擇帶4-20mA或者0-10V標(biāo)準(zhǔn)電流/電壓信號(hào)輸出類(lèi)型的傳感器。

　　⊙ 管道輸水流量測(cè)量，可以使用超聲波流量計(jì)(RS485通訊接口使用Modbus-RTU/ Modbus-ASCII協(xié)議)。

　　⊙ 電磁水表的RS485通訊接口使用CJ/T188協(xié)議。

　　⊙ 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，可安裝和接入其他測(cè)量信號(hào)。

　　這些現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)可以直接接入DS207A遠(yuǎn)程測(cè)控終端。DS207A上電運(yùn)行后，將與數(shù)據(jù)中心透過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)快速建立通信連接。同時(shí)按照設(shè)定的數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔，DS207A將安裝連接的各種傳感器和儀表的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行精確測(cè)量和通信訪(fǎng)問(wèn)，并進(jìn)行存儲(chǔ)記錄，然后將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心也可以實(shí)時(shí)召測(cè)供水管道現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行參數(shù)，以及快速查詢(xún)DS207A的管道工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄。

　　DS207A采用嚴(yán)謹(jǐn)可靠的通信和控制設(shè)計(jì)，確保其達(dá)到高度的數(shù)據(jù)安全性。在因外部因素(如移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)故障、SIM卡欠費(fèi))導(dǎo)致與數(shù)據(jù)中心的通信故障發(fā)生后，本地的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)不受影響。當(dāng)故障消除之后，DS207A可以快速地與數(shù)據(jù)中心重新建立連接、恢復(fù)通信。并且可以將通信故障發(fā)生期間的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)中心快速查詢(xún)得到。這樣的機(jī)制確保用戶(hù)的數(shù)據(jù)完整性和安全性得以保障。

　　DS207A具備精確的測(cè)量品質(zhì)。內(nèi)部采用16-bit D-S型ADC，具備極強(qiáng)抗干擾能力，使測(cè)量品質(zhì)達(dá)到高度可信賴(lài)的0.1%級(jí)精度。保障了用戶(hù)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集精度在傳輸環(huán)節(jié)沒(méi)有損失。

　　DS207A具備完善的監(jiān)測(cè)機(jī)制，除了可以設(shè)定常規(guī)的模擬通道上下限報(bào)警之外，還可以有效的識(shí)別模擬通道變化率報(bào)警。這樣的設(shè)計(jì)為最快時(shí)間預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)供水管道爆裂提供了可能。例如，用戶(hù)可以設(shè)定管道壓力的變化率合理范圍(kpa/分鐘)，DS207A將根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的閾值對(duì)管道壓力的變化趨勢(shì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)管道壓力急劇上升、或者急劇下降時(shí)，將向數(shù)據(jù)中心發(fā)出報(bào)警信息，便于系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警和決策。

　　DS207A采用SMS短信通道作為一個(gè)輔助的通信手段，支持報(bào)警短信發(fā)送到管理人員，以及支持短信呼入進(jìn)行各種查詢(xún)和控制。

　　4.2 水源井監(jiān)測(cè)點(diǎn)說(shuō)明：(如上圖示)

　　在我國(guó)北方地區(qū)，除了使用江河水源外，還普遍使用水源井作為供水水源。水源井的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要為水源井水位、水泵電機(jī)運(yùn)行參數(shù)、以及輸水管道壓力和輸水流量等等，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件較好的地區(qū)還可以有針對(duì)性的安裝水源井水質(zhì)測(cè)量?jī)x器。

　　⊙ 水源井水位測(cè)量可以選擇投入式水位計(jì)(4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出)

　　⊙ DS207A的繼電器輸出接口可以連接水源井水泵電機(jī)控制柜，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制電機(jī)啟停。

　　⊙ 水源井水泵電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)可以通過(guò)三相交流電壓/電流變送器轉(zhuǎn)換為4-20mA信號(hào)，接入DS207A，實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

　　⊙ 可以在水源井泵站安裝帶RS485通信接口的電能表(DL/T645協(xié)議)，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站用電量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　⊙ 輸水壓力測(cè)量可以選擇帶4-20mA或者0-10V標(biāo)準(zhǔn)電流/電壓信號(hào)輸出類(lèi)型的傳感器。

　　⊙ 輸水流量測(cè)量，可以使用超聲波流量計(jì)(RS485通訊接口使用Modbus-RTU/ Modbus-ASCII協(xié)議)。

　　⊙ 電磁水表的RS485通訊接口使用CJ/T188協(xié)議。

　　⊙ 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，可安裝和接入其他測(cè)量信號(hào)。

　　這些現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)可以直接接入DS207A遠(yuǎn)程測(cè)控終端。DS207A在水源井的主要功能與4.1節(jié)(供水管道監(jiān)測(cè)點(diǎn))類(lèi)似，在此不再贅述。

　　DS207A采用了靈活的RS485通訊接口設(shè)計(jì)。支持不同通信協(xié)議、不同通信速率、不同字節(jié)格式(校驗(yàn)、停止位)的RS485接口儀表可以同時(shí)接入訪(fǎng)問(wèn)。在水源井的監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，用戶(hù)可能需要對(duì)DL/T645電表協(xié)議、CJ/T188水表協(xié)議、Modbus-RTU流量計(jì)協(xié)議、以及其他類(lèi)型協(xié)議的各種測(cè)量?jī)x器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。DS207A的RS485自由訪(fǎng)問(wèn)設(shè)計(jì)，可以完美地實(shí)現(xiàn)用戶(hù)需求。

　　DS207A可以設(shè)定6組定時(shí)RS485通信，每組最多可以設(shè)置8次不同的訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)。當(dāng)定時(shí)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間到達(dá)時(shí)，DS207A將主動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)所對(duì)應(yīng)的儀表。并且將通訊結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)記錄，同時(shí)將通信結(jié)果上報(bào)數(shù)據(jù)中心。針對(duì)不同廠家不同類(lèi)型的儀表，在RS485通信接口上的響應(yīng)特點(diǎn)不完全一致的狀況，DS207A可以通過(guò)設(shè)定適合現(xiàn)場(chǎng)要求的通訊時(shí)間間隔參數(shù)，以及RS485通信重發(fā)機(jī)制，確?？煽康貙?shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)儀表設(shè)備的通信。這些措施的應(yīng)用，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整性得以保障。

　　4.3 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心的建設(shè)

　　數(shù)據(jù)中心的接入：數(shù)據(jù)中心采用ADSL與Internet進(jìn)行連接，采用公網(wǎng)固定IP或者公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+域名解析方式接受來(lái)自公網(wǎng)的測(cè)控終端通信訪(fǎng)問(wèn)。DS207A支持固定IP及域名解析兩種方式與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行連接。對(duì)于系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性要求更高的應(yīng)用場(chǎng)合，用戶(hù)可以向中國(guó)移動(dòng)GPRS服務(wù)申請(qǐng)專(zhuān)網(wǎng)APN，SIM卡使用專(zhuān)網(wǎng)APN對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，移動(dòng)公司以專(zhuān)線(xiàn)連接數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。用戶(hù)可以根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)模、投資條件等因素選擇符合項(xiàng)目需要的接入方式。

　　數(shù)據(jù)中心軟件可以采用B/S結(jié)構(gòu)或B/S+C/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)。實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、水源井監(jiān)測(cè)點(diǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收、顯示、統(tǒng)計(jì)分析、曲線(xiàn)生成、報(bào)表生成、預(yù)警和決策、數(shù)據(jù)備份等各種功能。

　　廈門(mén)遙望電子科技有限公司為用戶(hù)系統(tǒng)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)提供以下支持：

　　⊙ 提供面向通信連接和終端性能測(cè)試的《DS207A數(shù)據(jù)中心測(cè)試軟件》，以及《DS207A參數(shù)設(shè)置軟件》，為用戶(hù)在項(xiàng)目建設(shè)的初期

　　階段建立起便捷的測(cè)試平臺(tái)。該軟件可以全面測(cè)試終端的各項(xiàng)功能，并且具備數(shù)據(jù)采集曲線(xiàn)擬合、記錄等功能。便于用戶(hù)對(duì)系

　　統(tǒng)功能進(jìn)行完整的功能評(píng)估和指標(biāo)測(cè)試。

　　⊙ 提供基于Delphi7開(kāi)發(fā)的DLL，用戶(hù)通過(guò)調(diào)用函數(shù)，可以快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用軟件的通信層服務(wù)。

　　我們同時(shí)提供基于C#以及Delphi平臺(tái)的示范源碼。

　　第五部分 應(yīng)用DS207A進(jìn)行供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的突出優(yōu)勢(shì)

　　DS207A是一款十分符合供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目需求的遠(yuǎn)程測(cè)控終端產(chǎn)品。它具有齊全的硬件接口配置，適應(yīng)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備的連接。同時(shí)，在數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)記錄、GPRS/SMS通信、監(jiān)測(cè)與控制等各種功能上均為用戶(hù)的需要而精心考慮。尤其需要指出的是：采用DS207A進(jìn)行供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，是一套極具性?xún)r(jià)比的建設(shè)方案，必將使用戶(hù)在保持高水準(zhǔn)測(cè)控指標(biāo)的前提下，在項(xiàng)目建設(shè)投資方面具備理想的成本優(yōu)勢(shì)。并且，DS207A以其穩(wěn)定卓越的性能品質(zhì)，必使用戶(hù)在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中長(zhǎng)期受益。

　　共積硅步，同至千里。廈門(mén)遙望電子愿以盡善盡美之心、至精至誠(chéng)之力，攜手致力于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)的朋友們，共同編織最遼闊的夢(mèng)想!