淺談水源井遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)的開發(fā)

常曉東 孫政

（兗州煤業(yè)股份有限公司鮑店煤礦，山東鄒城 273500）

淺談水源井遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)的開發(fā)

常曉東 孫政

（兗州煤業(yè)股份有限公司鮑店煤礦，山東鄒城 273500）

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)水資源的要求急劇增大，水源井的重要性就突顯出來，而水源井的分布位置分散，管理起來相對(duì)困難，因此，通過無線GPRS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，對(duì)水源井實(shí)行遠(yuǎn)程控制應(yīng)運(yùn)而生。本文簡要介紹了基于GPRS通信技術(shù)的水源井遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)的概況，詳細(xì)介紹了其在鮑店煤礦應(yīng)用的技術(shù)方案及使用效果，對(duì)水源井遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用具有一定的借鑒意義。

遠(yuǎn)程控制 GPRS通信技術(shù) 數(shù)據(jù)采集 運(yùn)行參數(shù)

鮑店煤礦家屬區(qū)供水站供水采用人工開停水源井深井泵來控制供水量，由于深井泵較多（共17眼），分布范圍廣，水源井泵房間的距離遠(yuǎn)，需要設(shè)專人到水源井深井泵房手動(dòng)操作。此種操作方式使供水量控制難度大，影響供水安全，且給操作人員帶來較大的工作量和交通安全隱患。

1 系統(tǒng)簡介

水源井遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)是集傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、GPRS通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一體的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)式監(jiān)控管理系統(tǒng)。它是在水源井位上安裝一個(gè)測控終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量計(jì)流量、水源井水位、管道壓力及對(duì)深井泵的電流、電壓、電量的采集，以及對(duì)水泵的啟動(dòng)、停止等控制，通過無線傳輸GPRS/CDMA通訊方式與集中控制中心計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)對(duì)各水源井進(jìn)行監(jiān)管和控制，并且支持遠(yuǎn)程維護(hù)。水源井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D見圖1。

2 技術(shù)方案

該系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、測控技術(shù)、GPRS通信技術(shù)、計(jì)量技術(shù)于一體，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

2.1 通信部分

圖1 水源井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

通信部分采用GPRS數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)镚PRS無線網(wǎng)絡(luò)有運(yùn)營商進(jìn)行維護(hù)，所以其穩(wěn)定性和可靠性都比較好，可以保證水泵的啟停能夠順利執(zhí)行。系統(tǒng)采用GPRS無線通信方式，支持其它通信方式。

系統(tǒng)支持UDP、TCP/IP通信協(xié)議。系統(tǒng)無線通信采用主備兩個(gè)域名和站點(diǎn)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)也方便管理人員進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

2.2 遠(yuǎn)程控制

該系統(tǒng)能夠成功的解決巡泵人員遠(yuǎn)途啟動(dòng)、停止水源井水泵的危險(xiǎn)與不便，同時(shí)大大地提高了計(jì)量精度，使運(yùn)行人員在集控中心泵房通過計(jì)算機(jī)可隨時(shí)直觀地觀察和控制水源井水泵的運(yùn)行狀況。另外，現(xiàn)場小集控中心的相關(guān)設(shè)備可將采集到的水源井水泵的運(yùn)行參數(shù)傳輸?shù)郊刂行?，集控人員視集水池水位情況，通過遠(yuǎn)程控制，對(duì)水源地水泵進(jìn)行控制，精確的控制了水源井水泵的開停，及時(shí)地控制集水池水位，提高了效率，減少了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

利用水泵的開關(guān)柜的電氣控制信號(hào)接入RTU控制。RTU較PLC控制有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，成本較PLC低，其模擬量、開關(guān)量輸入和繼電器輸出各有6路，完全滿足現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和控制的要求。同時(shí)RTU可以直接和GPRS數(shù)據(jù)對(duì)接。設(shè)備啟停執(zhí)行完成后反饋設(shè)備開停狀態(tài)，同時(shí)RTU采集機(jī)器運(yùn)行的參數(shù)（三項(xiàng)電壓、電流、出水口壓力流量等數(shù)據(jù)）確保設(shè)備運(yùn)行在正常的工況下。

2.3 數(shù)據(jù)采集

系統(tǒng)軟件支持不同廠家生產(chǎn)的測控終端，測控終端支持多個(gè)監(jiān)控中心監(jiān)測，軟件系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場情況和我中心的實(shí)際需求進(jìn)行編制，軟件界面操作簡單實(shí)用，符合操作人員使用習(xí)慣。

測控終端支持不同廠家生產(chǎn)的流量計(jì)、壓力表、水位計(jì)、電流表、電壓表等計(jì)量設(shè)備，具備現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程警告、自動(dòng)控制等功能。

系統(tǒng)支持各種數(shù)據(jù)的記錄、統(tǒng)計(jì)、對(duì)比、輸出。集控中心電腦數(shù)據(jù)庫可存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)，并生成歷史數(shù)據(jù)曲線，支持設(shè)備管理、設(shè)備參數(shù)的遠(yuǎn)程設(shè)置。監(jiān)控系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)，并能分別并入信息化管理系統(tǒng)，并且預(yù)留與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。

集控中心監(jiān)控與管理支持局域網(wǎng)和因特網(wǎng)的網(wǎng)上瀏覽、操作。操作人員可在網(wǎng)絡(luò)上查詢水量、電量、設(shè)備狀態(tài)、電流、電壓等數(shù)據(jù)。

3 應(yīng)用情況

該項(xiàng)目經(jīng)過現(xiàn)場使用，一直運(yùn)行穩(wěn)定。可全部實(shí)現(xiàn)水源井深井泵遠(yuǎn)程集中控制，保證了蓄水池的合理蓄水，又實(shí)現(xiàn)了各深井泵的均衡磨損、延長設(shè)備使用壽命，減少了開泵人員，節(jié)約了水資源費(fèi)。