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供热管网监控上的GPRS无线传输

一、           概述

随着社会与经济的发展,各种管网(热、水、电、油、煤气等)越来越多,管网测点数据的采集和及时传输是管网稳定、可靠运行的保证,要求计算机管网监测系统必须能够在较低费用的前提下提供及时、准确的信息。然而,在使用的过程中,传统有线、无线的管网监测系统的不足之处逐渐凸现出来。采用电话线传输数据,不能保证实时性;采用无线电台,解决误码率和波特率的矛盾尤其抗干扰是一个令人头疼的问题;采用专线电路,不可能对所有大面积分散的数据采集子站进行专线铺设,更不能承担高昂的运行费用。

针对这些问题,通过采用成熟的GPRS/CDMA无线终端为远程数传模块,依托稳定、可靠的GPRS/CDMA网络,在保证数据传输的及时、准确的前提下,将管网现场监控系统运行费用也降低到了最低;同时通信链路是由专业的运营商来维护,这就避免了用户在使用监控系统的同时,还需要耗费很大精力去维护通信线路等问题;节约了用户的初期建设投资和运行维护费用。

 

二、           系统组成

系统由中心站和监测站组成,主站负责监控和管理,监测站采用RTU模块实现数据采集、存储、控制及上传。

监测站利用RTU模块对换热站的温度、压力、流量、水泵的电流、温度、启停状态等信号进行采集及处理,数据通过无线网络传送到中心站,同时接受中心站传来的命令对换热站水泵、调节阀等进行控制。该系统可以对换热站进行实时自动监控,操作人员在主站可以看到各换热站的各项数据,并对换热站进行控制,实现换热站无人值守。

主站采用PC计算机,连接互联网或无线专网,主站向从站发送数据,并接收从站发来的数据。主站接收从站传来的各自信号,处理后显示输出,如果有异常情况发生,可进行声音报警,提醒操作人员采取措施,防止事故发生。系统有在线组态功能,根据整个热力系统的状况,自动对各从机在线组态,控制整个系统自动运行。主机可自动生成各种报表,并设有值班检查功能及定时打印、随机打印功能,实现对整个热力系统自动化管理。

2.1监测站

每个监测点需要安装一个监测箱,监测箱要求合乎IPC55防护等级要求。在监测箱内安装1台或者多台STC-1、STC-2微型RTU,采用24V供电。箱内配一个220V/24VD或者12V的开关电源,给RTU和电台、变送器供电。

温度变送器选用PT100的温度变送器,输入为3线制,输出为2线制。

压力变送器选用2线制的设备,由24V供电。

流量计可以选用电磁流量计或者涡轮流量计,输出可以是4~20mA或者是频率信号。频率信号可以接STC-1的开关量输入,可以计算单位时间流量,还可以计算总流量。

STC-1的继电器输出可以控制阀门,应用非常方便。

对于热力泵,供水泵,STC-2可以监控其工作电压电流,出口温度,出口压力,流量计频率信号可以接STC-2的开关量输入,可以计算单位时间流量,还可以计算总流量。STC-2需要安装三个电流互感器。

2.2监控中心网络接入方式

2.2.1专线接入

接入成本和费用较高,接入的专线或光缆费用较高,另外用户需要支付专线的月使用费。

 

2.2.2 ADSL拨号连接(动态公网IP地址)

2.2.3 通过固定公网IP连接

2.3 数据传输模式

2.3.1永远在线模式

2.3.2定时传输模式

2.3.3中心呼叫模式(轮巡方式)

2.3.4数据触发模式

2.4 GPRS DTU数据传输模块(H7710 GPRS/CDMA DTU)

主要功能:支持PPP协议、TCP/IP协议、UDP/IP协议

透明数据传输与协议转换

支持虚拟数据专用网

SIM卡特殊功能配置

短消息数据备用通道(选项)

通过Xmodem协议进行软件升级

支持空中软件升级和远程维护(选项)

自动检测网络连接状况

断线自动连接、设备自诊断、自恢复

抗干扰设计,适合电磁环境恶劣的应用需求

防潮设计,适合室外应用

 

三、   监控中心MC系统软件

监控中心监测软件采用通用编程工具开发,具有灵活性好、针对性强的特点,可以对采集来的现场数据和实时数据进行分析、处理、保存、入库,制作输出报表、绘出各种曲线,从而实现整个系统的远程抄表、实时监测及自动化管理功能。界面友好、操作简单方便,真正实现了高效率和办公自动化。可同时兼容多个二次仪表厂家的通信协议,也可根据用户的要求增加用户自己的通信协议。系统的网络数据库使网络化管理变得简单易行。对于传输过程中通讯协议可以调用集智达的动态库。

3.1监控中心MC的TCP/UDP通讯功能(略)

3.2MC转发本地串口通迅功能(支持实际串口和虚拟串口)(略)

 

四、   总结

热网监控系统对于热力公司提高供热效率、降低运行成本,同时可以减少各热力站的长期值守人员,极大的降低管理费用具有非常显著的经济效益。

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