水表遠傳實時監(jiān)控的應用

【摘要】按浙江省城市供水現(xiàn)代化營業(yè)所評價標準，對月用水1萬立方米以上的用戶實行要安裝遠傳監(jiān)測，為此大用戶一般選用WPD水表帶機電轉換模塊，配置集數(shù)據采集與無線通訊為一體的終端產品，并加裝SCADA系統(tǒng)對水表的用水量、遠傳設備的電池電量、運行狀況進行實時監(jiān)控。實踐證明，該模式運行穩(wěn)定，為大用戶水量數(shù)據的分析提供了準確的數(shù)據。

【關鍵詞】遠傳水表；實時監(jiān)控；SCADA系統(tǒng)

前言

WPD水表采用先進的水力平衡技術，大大提高了量程范圍和過載流量，經測試小流量性能也較優(yōu)越，已被廣泛應用在月用水超過1萬立方米的大用戶用水計量中并且使用穩(wěn)定。對這些計量數(shù)據的遠程監(jiān)測顯得非常必要，監(jiān)測設備的穩(wěn)定性、供電的可持續(xù)性和維護工作是選型的依據，從2012年起，我公司引進了嘉興和達電子有限公司生產的DatGPRS H86A數(shù)據監(jiān)控儀，現(xiàn)已建300多個站點，運行狀況穩(wěn)定。

1、遠傳監(jiān)測設備的介紹

1.1 概述

DatGPRS H86A數(shù)據監(jiān)控儀（以下簡稱數(shù)據監(jiān)控儀）是集數(shù)據采集與無線通訊為一體的終端產品。該產品可同時采集多路脈沖量、開關量和模擬量。產品以移動或聯(lián)通的GSM/GPRS為通信平臺，具有不受地理限制、穩(wěn)定、可靠、成本低等優(yōu)點。設有開關量報警功能，可控的兩路繼電器形式的干觸點輸出。與普通手機友好的通信接口，所有的數(shù)據參數(shù)都可用手機進行查詢與設置。

1.2 產品功能

產品采用的輸入輸出接口資源：1個獨立的RS232/485口，可作設置參數(shù)和儀表數(shù)據直讀用，如流量計、水表數(shù)據直讀（流量計、水表必須提供標準RS232/485接口和讀取數(shù)據的協(xié)議）。

報警功能：改變開關量狀態(tài)報警（如市電來電和停電都報警），模擬量上下限報警（如供水管網壓力報警），流量報警（如瞬時流量過大和過小報警），并以短信和電話的形式通知負責人，同時可設置4個報警電話號碼。

數(shù)據定時保存，時間間隔可設置（1分鐘～2小時），目前設置為15分鐘。

數(shù)據定時上傳，為滿足不同客戶可同時設置四個總臺電話號碼和兩個IP（GPRS）地址，上發(fā)時間間隔可獨立設置（15秒～1天），目前設置為2小時上傳一次。

數(shù)據實時查詢（不節(jié)電模式）和預約查詢。用于節(jié)電模式，系統(tǒng)每3天（5、10、15…）開啟6分鐘會自動接收和處理以前或者當前過來的短信，其中開啟時間可設置。

系統(tǒng)具有智能糾錯能力，對設置位數(shù)、設置范圍、格式有錯的都會提示，并指出出錯的指令。

為節(jié)約運行費用，一條短信包含多個時間段的數(shù)據。例：當只采集一路累計流量時，一天發(fā)送12條短信，即可包含每15分鐘的數(shù)據。

數(shù)據自動補測功能，即，當上次發(fā)不成功數(shù)據時，下一次如果發(fā)送成功，將自動補測上次發(fā)不成功的數(shù)據，在數(shù)據有效的保存期內都能補測。

與普通手機友好的短信互動，并密碼驗證，所有數(shù)據參數(shù)都可通過短信配置。

電池電壓實時監(jiān)測，可用于電池電壓低的報警。

外殼采用全密封防水設計，可適應野外露水和被水浸泡符合IP68標準。

通信方式：GSM短消息（SMS）/GPRS。

2、數(shù)據傳輸存儲介紹

2.1 服務器

機房配置一臺GPRS服務器用于接收水表通訊數(shù)據，另外配備一臺數(shù)據庫服務器用于配置通訊協(xié)議并存放水表遠傳數(shù)據。

2.2 數(shù)據上傳

水表站點上傳信息分名稱、位號、數(shù)值、時間標記、數(shù)據類型、寄存器等，電池電壓的位號為HD72_站點號_V，前一天累計量為HD72_站點號_L1，累計量為HD72_4137_P1。

上傳的站點信息要在SCADA系統(tǒng)做站點配置，數(shù)據得以展現(xiàn)、統(tǒng)計和存儲。

3、SCADA系統(tǒng)運行模式和運行效果

3.1 SCADA系統(tǒng)介紹

我們公司SCADA系統(tǒng)（管網信息監(jiān)測系統(tǒng)）主要采集水廠、泵站的水質、水位、泵機開停、電能計量等數(shù)據，管網運行的水壓、流量、水質等數(shù)據，數(shù)據采集系統(tǒng)的終端設備和遠傳通訊設備由不同的廠家提供，如水廠的以廠區(qū)中控室軟件與數(shù)據終端（RTU設備）同時成套提供；有的只是利用數(shù)據終端，通過局域網和前臺軟件并采用公司站主動呼叫問答方式、終端設備定時自報方式。通訊信道采用ADSL光纖、GPRS移動通信等多種形式分別發(fā)送到公司的ADSL、GPRS數(shù)據接收服務器，通過finecomm軟件將最終采集的數(shù)據接收到總數(shù)據服務器并儲存。

3.2 SCADA系統(tǒng)水表監(jiān)測的運行效果

公司SCADA數(shù)據中心服務器每兩小時接收H86A終端通過移動GPRS發(fā)送的數(shù)據，SCADA系統(tǒng)配置累計水量、電池電壓等位號，存儲每隔15分鐘的累計水量值，利用這每天96個水量值，做最大流量、最小流量、水表選型等智能分析，及時發(fā)現(xiàn)水表的異常問題，解決大口徑小流量等不合適配表選型問題。

目前公司已有300多只大用戶水表安裝遠傳設備，H86A監(jiān)控儀可直接安放在表井中，無需外接電源，投資費用約8000元，運行5年后只需更換鋰電池，SCADA系統(tǒng)的異常數(shù)據欄中列出故障的大用戶，以便及時進行維修，故障大多是機電轉換模塊安放不到位，少量的是H86A失電、故障，維修量比較少?？蓽p少現(xiàn)場巡檢人力、物力的消耗；減少水費糾紛，當水表出現(xiàn)故障時，水量的計算則按照公司管理制度、歷史記錄與用戶協(xié)商進行估算，多了一份有說服力的詳細數(shù)據；WPD水表用于大流量用戶計量性能優(yōu)異，免去安裝流量計的接電和斷電不計量的問題。

公司近幾年大范圍地實施了農村一戶一表改造，每個村的漏損控制已是各營業(yè)部門的日常工作，通過對總表實施遠傳監(jiān)控，能有效地給水平衡測試提供村里的總用水數(shù)據分析，得到各時段的用水，了解居民不用水時間段的水量情況，核準村里的漏損情況。

4、結語

對于大用戶的遠傳實時監(jiān)控雖然在改造初期需投入資金，且在短期內未產生顯著的經濟效益，但隨著時間的推移，其價值將會日益顯現(xiàn)。利用已有的大用戶管理平臺，可快速在掌握各區(qū)域用水大戶的用水實情，為科學地供水調度及進一步優(yōu)化用戶服務提供有力的幫助。