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    供熱管網監控上的GPRS無線傳輸

    一、           概述

    隨著社會與經濟的發展,各種管網(熱、水、電、油、煤氣等)越來越多,管網測點數據的采集和及時傳輸是管網穩定、可靠運行的保證,要求計算機管網監測系統必須能夠在較低費用的前提下提供及時、準確的信息。然而,在使用的過程中,傳統有線、無線的管網監測系統的不足之處逐漸凸現出來。采用電話線傳輸數據,不能保證實時性;采用無線電臺,解決誤碼率和波特率的矛盾尤其抗干擾是一個令人頭疼的問題;采用專線電路,不可能對所有大面積分散的數據采集子站進行專線鋪設,更不能承擔高昂的運行費用。

    針對這些問題,通過采用成熟的GPRS/CDMA無線終端為遠程數傳模塊,依托穩定、可靠的GPRS/CDMA網絡,在保證數據傳輸的及時、準確的前提下,將管網現場監控系統運行費用也降低到了最低;同時通信鏈路是由專業的運營商來維護,這就避免了用戶在使用監控系統的同時,還需要耗費很大精力去維護通信線路等問題;節約了用戶的初期建設投資和運行維護費用。

     

    二、           系統組成

    系統由中心站和監測站組成,主站負責監控和管理,監測站采用RTU模塊實現數據采集、存儲、控制及上傳。

    監測站利用RTU模塊對換熱站的溫度、壓力、流量、水泵的電流、溫度、啟停狀態等信號進行采集及處理,數據通過無線網絡傳送到中心站,同時接受中心站傳來的命令對換熱站水泵、調節閥等進行控制。該系統可以對換熱站進行實時自動監控,操作人員在主站可以看到各換熱站的各項數據,并對換熱站進行控制,實現換熱站無人值守。

    主站采用PC計算機,連接互聯網或無線專網,主站向從站發送數據,并接收從站發來的數據。主站接收從站傳來的各自信號,處理后顯示輸出,如果有異常情況發生,可進行聲音報警,提醒操作人員采取措施,防止事故發生。系統有在線組態功能,根據整個熱力系統的狀況,自動對各從機在線組態,控制整個系統自動運行。主機可自動生成各種報表,并設有值班檢查功能及定時打印、隨機打印功能,實現對整個熱力系統自動化管理。

    2.1監測站

    每個監測點需要安裝一個監測箱,監測箱要求合乎IPC55防護等級要求。在監測箱內安裝1臺或者多臺STC-1、STC-2微型RTU,采用24V供電。箱內配一個220V/24VD或者12V的開關電源,給RTU和電臺、變送器供電。

    溫度變送器選用PT100的溫度變送器,輸入為3線制,輸出為2線制。

    壓力變送器選用2線制的設備,由24V供電。

    流量計可以選用電磁流量計或者渦輪流量計,輸出可以是4~20mA或者是頻率信號。頻率信號可以接STC-1的開關量輸入,可以計算單位時間流量,還可以計算總流量。

    STC-1的繼電器輸出可以控制閥門,應用非常方便。

    對于熱力泵,供水泵,STC-2可以監控其工作電壓電流,出口溫度,出口壓力,流量計頻率信號可以接STC-2的開關量輸入,可以計算單位時間流量,還可以計算總流量。STC-2需要安裝三個電流互感器。

    2.2監控中心網絡接入方式

    2.2.1專線接入

    接入成本和費用較高,接入的專線或光纜費用較高,另外用戶需要支付專線的月使用費。

     

    2.2.2 ADSL撥號連接(動態公網IP地址)

    2.2.3 通過固定公網IP連接

    2.3 數據傳輸模式

    2.3.1永遠在線模式

    2.3.2定時傳輸模式

    2.3.3中心呼叫模式(輪巡方式)

    2.3.4數據觸發模式

    2.4 GPRS DTU數據傳輸模塊(H7710 GPRS/CDMA DTU)

    主要功能:支持PPP協議、TCP/IP協議、UDP/IP協議

    透明數據傳輸與協議轉換

    支持虛擬數據專用網

    SIM卡特殊功能配置

    短消息數據備用通道(選項)

    通過Xmodem協議進行軟件升級

    支持空中軟件升級和遠程維護(選項)

    自動檢測網絡連接狀況

    斷線自動連接、設備自診斷、自恢復

    抗干擾設計,適合電磁環境惡劣的應用需求

    防潮設計,適合室外應用

     

    三、   監控中心MC系統軟件

    監控中心監測軟件采用通用編程工具開發,具有靈活性好、針對性強的特點,可以對采集來的現場數據和實時數據進行分析、處理、保存、入庫,制作輸出報表、繪出各種曲線,從而實現整個系統的遠程抄表、實時監測及自動化管理功能。界面友好、操作簡單方便,真正實現了高效率和辦公自動化??赏瑫r兼容多個二次儀表廠家的通信協議,也可根據用戶的要求增加用戶自己的通信協議。系統的網絡數據庫使網絡化管理變得簡單易行。對于傳輸過程中通訊協議可以調用集智達的動態庫。

    3.1監控中心MC的TCP/UDP通訊功能(略)

    3.2MC轉發本地串口通迅功能(支持實際串口和虛擬串口)(略)

     

    四、   總結

    熱網監控系統對于熱力公司提高供熱效率、降低運行成本,同時可以減少各熱力站的長期值守人員,極大的降低管理費用具有非常顯著的經濟效益。

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