污水泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控課題研究報告

顧勁松

摘要：針對以上現(xiàn)狀和存在的問題，為切實(shí)提高泵站的管理水平，課題小組組織進(jìn)行了充分的調(diào)查研究并完成了可研工作，總體思路和實(shí)現(xiàn)的功能

關(guān)鍵詞：污水泵站；遠(yuǎn)程監(jiān)控

一、系統(tǒng)概述

1、項目簡介。我公司目前共管理排澇站5座、污水泵站19座，配備各種規(guī)格的雨污水泵 49臺，分布在中心區(qū)及港北地區(qū)，各泵站位置較為分散，無人值守，不利于惡劣天氣情況及日常的運(yùn)行管理，特別是雨季雨水泵站的及時啟停及運(yùn)行狀態(tài)的觀測一直是管理單位比較頭疼的問題。

針對以上現(xiàn)狀和存在的問題，為切實(shí)提高泵站的管理水平，課題小組組織進(jìn)行了充分的調(diào)查研究并完成了可研工作，總體思路和實(shí)現(xiàn)的功能是：在每個泵站加裝監(jiān)控終端，分配有獨(dú)立的上傳號碼，在公司信息應(yīng)急指揮中心設(shè)立總監(jiān)測室，實(shí)施各泵站運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)施監(jiān)測（包括液位、啟停狀態(tài)、運(yùn)行電流等），分別在兩個管理單位——保潔服務(wù)公司、北苑物業(yè)管理公司辦公室設(shè)立基層監(jiān)控室，實(shí)施各自管理泵站的實(shí)時監(jiān)測和遠(yuǎn)程啟停控制。

二、組網(wǎng)方案

本監(jiān)控系統(tǒng)大致可分為三部分：1、泵站現(xiàn)場設(shè)施部分，功能主要是負(fù)責(zé)將現(xiàn)場電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、污水液位、運(yùn)行電流等監(jiān)控對象信號采集并集中到現(xiàn)場控制箱內(nèi)；2、傳輸和通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)部分，主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信號協(xié)議轉(zhuǎn)換、傳輸鏈路，信號上傳進(jìn)入移動通信網(wǎng)、因特網(wǎng)的功能；3、客戶機(jī)部分，通過服務(wù)軟件監(jiān)控畫面，用戶可以通過鼠標(biāo)操作輕松實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。

1、泵站現(xiàn)場設(shè)施部分。根據(jù)泵站的實(shí)際情況，各泵站需安裝1～5路水泵電機(jī)啟停監(jiān)控，1～2路液位監(jiān)測，并視情況結(jié)合基層需要增加其它功能如：電機(jī)運(yùn)行電流監(jiān)測、斷電報警等。以上監(jiān)測功能的實(shí)現(xiàn)是通過敷設(shè)信號線和控制線，將各設(shè)備、啟動柜運(yùn)行狀態(tài)對應(yīng)的一次信號通過中間繼電器、光電隔離等措施，將一次信號屏蔽干擾后轉(zhuǎn)換為可以上傳進(jìn)入傳輸模塊的信號，并且能夠下傳實(shí)現(xiàn)控制功能。

2、傳輸和通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)部分。這一部分根據(jù)功能，我們還可把它分成兩塊，一塊是傳輸部分，一塊是通信部分。

（1）傳輸部分的主要功能是：實(shí)現(xiàn)一次信號直接轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)二次信號，并經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換、傳輸鏈路，信號轉(zhuǎn)換調(diào)整為可以上（下）傳的移動通信數(shù)字信號，并且可以雙向轉(zhuǎn)換。本部分可直接通過功能模塊來實(shí)現(xiàn)。

通過研究，我們發(fā)現(xiàn)符合這個系統(tǒng)需要的功能模塊有兩種：a.上位集控服務(wù)+遠(yuǎn)程終端（SCADA+RTU）；b.一體化模塊KLW7000；兩種采集傳輸方式性能對比明細(xì)表。

通過以上分析比較，最終選用：KLW7000模塊。

（2）通信部分主要功能是：通過付費(fèi)租用現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)，移動通信公司將遠(yuǎn)程站點(diǎn)現(xiàn)場的狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭蛱鼐W(wǎng)上，這樣就可以在辦公室計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時監(jiān)控，通過統(tǒng)一制作的上位人機(jī)界面，按動鼠標(biāo)選擇操作需要監(jiān)視或遙控的對象，進(jìn)行相關(guān)的操作。

目前具備實(shí)際使用條件的通信方式主要有：數(shù)傳電臺、電話、光纖、GPRS/ CDMA，他們都各有特性在使用中都存在優(yōu)缺點(diǎn)，下面就幾種主要通訊方式介紹如下：

根據(jù)以上優(yōu)缺點(diǎn)對比最終選用：通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS/CDMA）方式。

（3）綜合以上對比及篩選，傳輸和通訊服務(wù)網(wǎng)絡(luò)部分我們最終采用一體化模塊（KL- W7000） +通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）的方式來實(shí)現(xiàn)。

3、客戶機(jī)部分?？蛻魴C(jī)（即辦公臺式機(jī)）是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互監(jiān)控功能的可見平臺，通常安裝的軟件：Windows xp，通過xp或2003自帶的遠(yuǎn)程桌面功能，結(jié)合一體化模塊的服務(wù)軟件，通過辦公樓局域網(wǎng)連接到服務(wù)器，即可對各泵站實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控。

三、投資估算

1、系統(tǒng)建設(shè)投資估算。系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)規(guī)模按照1024點(diǎn)規(guī)劃，各站總投資估算2.8*24=67.2萬元，加上中心站監(jiān)控計算機(jī)3.518萬元、綜合調(diào)試費(fèi)用4.3萬元，系統(tǒng)整體投資估算75萬元。

2、后期運(yùn)行費(fèi)用。中國移動提供相應(yīng)的通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）服務(wù)，目前只能使用移動的手機(jī)卡（SIM卡），主要是考慮到移動的網(wǎng)絡(luò)分布廣泛、信號穩(wěn)定。通常選用任何一種移動卡都可以，只要有通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）業(yè)務(wù)（通常接入點(diǎn)為CMNET）即可。

中國移動的資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是按照數(shù)據(jù)流量的多少來收費(fèi)，目前包月50元/月的移動卡提供的數(shù)據(jù)流量達(dá)到200mb，基本滿足日常數(shù)據(jù)傳輸使用要求；100元/月的移動卡提供的數(shù)據(jù)流量達(dá)到800mb，完全滿足使用要求。

按照24個泵站的組團(tuán)規(guī)模，每月運(yùn)行費(fèi)用1200元～2400元。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐冠英.基于PLC的污水泵站綜合控制系統(tǒng)設(shè)計[D].大連理工大學(xué)，2014.

[2] 梁文興.中山市污水處理遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[D].天津大學(xué)，2014.