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蓬禚霾应用方法论109

基于GPRS的水厂监控系统

蒋燕旭
(1．上海交通大学自动化系，上海200030~2．上海东方泵业(集团)有限公司，上海201906)
摘要利用GPRs通讯方式构建水厂监控系统，实现监控点的无线数据传输，在监控中心可实现远程管理和调度。
关键词水厂；监控；GPRS
中圈分类号TP文献标识码A文章编号1673—9671一(2012)031—0109—01

某自来水厂给县城提供生活用水，随着城镇化进程的推进，提供足员还可对现场设备实现远程控制。
量和足压的自来水就成了水厂需要解决的问题。建设基于GPRS的水厂数据子系统：①把采集的实时数据保存到数据库中(数据库采用
监控系统，通过对供水设备的智能监控、合理调度、参数优化来提高效SQLserver2000)；②数据的显示，可以用多种图形形式表示；可设置不
率，保证供水质量，满足用户对用水量的需求。同的查询条件获得相应的数据；可查询某一时段内的历史数据，以历史
1系统简介报表的形式显示；可查询报警记录，获取报警时间、原因、响应状况等
系统对现场设备、工艺数据，特性参数进行实时检测，监督管理和信息。
自动控制。系统遵循“功能和危险分散，监督和管理集中、数据共享的故障子系统：系统根据反馈的数据可以判断系统常见故障，给出相
原则”，采用计算机集中监视管理，分散就地控制的集散控制方案，整应的解决方案。
个系统主要由监控中心，现场控制两部分组成。如图l所示。调度子系统：根据获取的监测信息和调度规则，对整个系统的设备
进行监控。调度人员可根据实时掌握的动态信息，提出优化调度方案进
行遥控，满足用户的需求。可以对系统进行远程的手动控制，控制现场
设备的起停。
监套⋯．2)现场控制：①数据采集：现场安装数字式传感器、在线式分析
控篱埋廛监控站管理蜃搬控站仪器、电力仪表，监测点安装GPRS~据终端模块。传感器和仪表具有标
出准的通信接口可与PLC和GPRS数据终端模块相连。GPRS数据终端模块内
心
置嵌人式处理器对数据进行采集处理、协议封装后发送~IJGPRS／GSM网
络IP主机；能接受IP主机通过Intemet发来的命令，进行解码后发给驱动
装置执行。数据终端模块具有唯一卡号的SIM卡和DTU身份识别码。监
控中心必须知道这个身份识别码才能监控这个终端设备从而增强了系统
的安全性。系统中选用的GPRS数据终端模块是深圳宏电的H7710DTU，
其支持透明数据传输协议转换，支持虚拟数据专用网，支持同台数据中
心域名和IP地址；②就地控制：取水工作站、水处理工作站、加压泵工
作站。工作站通过PLC对现场的设备进行集中控制。
取水工作站：主要是给水厂提供源水，由于县城周围没有合适的水
现
场源，系统通过深井采集地下水。系统采用多个深井，分散分布，无人值
控守。采用无线通讯方式对取水工作站现场数据要进行实时采集，深井泵
制由PLC进行就地控制。GPRS数据终端实现数据和状态远程传输到监控中
心，同时能接收上层P【JC和监控中心的调度指令。
水处理工作站：水厂水处理过程很重要的工作就是控制好出厂水浊
度和余氯，系统采用在线式分析仪器是具有微处理器的智能设备，把处
理过程中的水质的检测情况及仪表的工作状况汇入监控中心系统，出厂
水质基本控制在浊度≤O．3NTU，余氯0．6m目～1．2mg／L。
图1水厂监控系统系统图加压泵工作站：把蓄水池中的清水通过管网供给用户。实现数据的
监控中心：配置计算机、以太网交换机、打印机、UPS、投影仪远程传输，设备状态反馈。监控中心也可以根据供水管网的压力和流量
等，通过计算机与设备网络连接，实现生产过程信息共享，在授权下客远程控制泵站水泵电机的起停。加压泵站可安装两种大小功率的多台水
户端计算机可以实时浏览全厂设备运行状况和现场实时场景。泵，可以根据用水量的需求在运行时合理搭配，再加上变频启动可以达
现场控制：水厂厂区由3个现场PLC工作站及两级控制网络构成。主到很好的节能效果。水厂出口管网流量、管网监测点压力、水泵电机的
干网为光纤工业以太网络；下层为工业控制网络、现场总线等；监测点运行状态、电机累计运转时间等相关数据监远程传输到监控中心。
通过GPRS远程传输现场数据。本文论述了基于GPRS的水厂监控系统，用户可以在任意时刻登录
2系统设计Internet网了解全厂设备的运行情况；监控中心根据不同的深井不同的水
1)监控中心：将水源地，现场设备，管网作为监控节点。工控机位和累计运行时间来远程调度深井泵电机的起停，错峰用电分时取水，
作为服务器，监控软件采用组态王，设备状态和数据通过图形和报表在提高效率和降低费用；各个工作站的PLC之间独立运行，实时监测管网
屏幕上呈现出来，给人以生动、直观的效果。能接收用户指令的操作控压力，调整加压泵站水