一、現(xiàn)狀 　　水是國家的命脈，水是老百姓的命脈。水資源的短缺制約著每個城市的發(fā)展，只有有效地管理，才能不浪費水資源，促進當?shù)馗鱾€方面的建設。特別是今年國家在對水資源的管理不斷地大力度，特別是今年“世界水日”的宣傳主題“生命之水”和“中國水周”宣傳 的“保障飲水安全 維護生命健康” 主題，使目前的自來水企業(yè)更加在水資源使用和管理方面上一個新的臺階。 　　在張家口市，經(jīng)過領導層及各職能部門的考察和論證，決定啟用新的技術來建立公司水源井及管網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控是自來水生產(chǎn)的最基礎的需求之一，通過監(jiān)測可以直接得到水源及管網(wǎng)上的原始數(shù)據(jù)，通過監(jiān)控可以很好的啟停所需要的設備，為安全生產(chǎn)提供保障；特別是現(xiàn)代通信技術的發(fā)展，為城市管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)提供了更方便、更有效、更節(jié)省的通信鏈路，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定、安全和可靠。通過監(jiān)控系統(tǒng)的作用，增強了管理職能，減輕了工人的工作強度，加強了工作的可靠性，提高了企業(yè)生產(chǎn)效率。 　　整個方案分為三部分完成。第一階段南水廠水源井監(jiān)控分系統(tǒng)；第二部分為市區(qū)管網(wǎng)壓力及加壓站監(jiān)控分系統(tǒng)；第三部分為搭建整個水系統(tǒng)信息共享平臺。 二、實施方案 　　首先是南水廠項目建立。南水廠是張家口供水公司一個較大的水源地，擔負著整個管網(wǎng)35%的生產(chǎn)任務，共管理12口水井的運行。從目前的狀況看，一切的工作完全由人工操作進行。對于近距離是可行的，但對于比較遠的水井（管網(wǎng)），人工操作就顯得極大的不方面。而且原來的一些設備已基本失去監(jiān)控的功能，設備陳舊老化，已不具備現(xiàn)在的生產(chǎn)及管理要求。長期以來基本靠人工進行操作，生產(chǎn)效率很低。鑒于這種情況，公司領導及個生產(chǎn)管理部門經(jīng)考察研究，決定選用河北久信電子科技有限公司的GPRS遠程監(jiān)控系統(tǒng)。 該系統(tǒng)啟用的意義： 1、替代現(xiàn)在的人工管理的狀況，用遠程監(jiān)控系統(tǒng)替代目前的人工操作，可以杜絕管網(wǎng)上的偷漏跑冒，提高工作效率； 2、用軟件功能替代原來的硬件，能夠更方便、更簡單、更直接地實時監(jiān)測水井的運行狀態(tài)，比如流量、壓力、液位、電壓、電流、功率等參數(shù)； 3、為管理提供現(xiàn)代化的管理方式，能夠隨時提供最基礎的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)報表，同時可以為生產(chǎn)調(diào)度提供準確數(shù)據(jù)； 4、使用公用網(wǎng)絡GPRS可以完全排除數(shù)傳電臺帶來的缺點（比如雷擊、受地形影響較大、誤碼率高、輪詢周期長），由于網(wǎng)絡幾乎沒有維護費用，這樣在成本上為企業(yè)節(jié)省一大筆資金。 一、方案簡述 　　根據(jù)實地考察和實際需求分析，以及和集成商各個方面的溝通，做出了如下圖所示的第一階段南水廠實施方案。 系統(tǒng)結構特點： 1）、系統(tǒng)結構采用點對多點（水廠監(jiān)控分中心對各個水井）方式，即各個水源井的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡上傳到南水廠的監(jiān)控分中心； 2）、通過各個方面的分析及實際應用考察，決定采用中國移動的GPRS網(wǎng)絡做為系統(tǒng)的通信鏈路。該網(wǎng)絡無論在穩(wěn)定性、可靠性、安全性上，以及通信資費上都很好地滿足了公司方案上的要求。 3）、該系統(tǒng)監(jiān)控過程為監(jiān)控數(shù)據(jù)雙向流動，采集數(shù)據(jù)上行到監(jiān)控分中心，控制數(shù)據(jù)下行到各個水井。 4）、上位機軟件方面采用量身定做的方式。根據(jù)公司實際應用和南水廠管理的特點，在保留傳統(tǒng)軟件功能（比如各類報表、曲線、電子地圖、模式報警等）的基礎上，增加了一些現(xiàn)場組態(tài)實時畫面，使人機交互更加豐富，而且使管理人員在操作上更加簡單明了。另外保留上傳共享接口。 二、監(jiān)控過程簡述 1）、控制 　　 　　由于各個水源井采用工頻啟動，控制過程由上位機發(fā)出控制指令，通過現(xiàn)場RTU對繼電器的命令，再控制配電柜中交流接觸器的吸合和斷開，即可實現(xiàn)遠程對水源井泵的啟停。 2）、數(shù)據(jù)采集 　　通過現(xiàn)場的傳感器把標準信號（4-20mA、0-5V等）傳給現(xiàn)場的RTU，經(jīng)RTU運算后通過GPRS模塊上傳到南水廠監(jiān)控分中心。 3）、監(jiān)控參數(shù) 4）、設備選型 　　GPRS模塊選用河北久信電子科技有限公司生產(chǎn)的JX-5000系列產(chǎn)品； RTU數(shù)據(jù)采集設備選用河北久信電子科技有限公司生產(chǎn)的ZT-1系列產(chǎn)品； 　　軟件由河北久信電子科技有限公司量身定做； 其他產(chǎn)品由集成商選購集成。 三、 設計原則 ● 先進性原則： 系統(tǒng)采用先進、成熟的具有當今國際領先水平的技術，應用軟件采用模塊式結構及先進的軟件工程方法，并提供完整的技術文檔資料。 ● 安全可靠性原則： 采用新技術的前提是該技術的成熟性、安全性和可靠性；同時提高數(shù)據(jù)的抗破壞能力，并通過數(shù)據(jù)備份、恢復、防錯、檢錯處理等技術，確保主體數(shù)據(jù)安全，在系統(tǒng)中采用了網(wǎng)絡、軟硬件方面的措施。 依托中國移動GPRS網(wǎng)絡和APN網(wǎng)絡安全技術； 選用具有高可靠性的系統(tǒng)軟件平臺； 選用的硬件采用高可靠性、高知名度及品牌度的產(chǎn)品。 ● 實用性原則： 系統(tǒng)的功能必須充分滿足生產(chǎn)需要，操作簡單。并對未來擴容、兼容提供足夠的升級空間。對應用需求的分析力求完善化、科學化；對用戶界面設計簡單、方便、友好；對應用操作趨向易于理解、便于掌握、簡單操作。 ● 可擴充性原則： 為適應自來水管網(wǎng)發(fā)展及管理的特點，結合計算機技術的發(fā)展方向，系統(tǒng)必須具有可充分的擴充性、兼容性和可擴展性。 應用軟件設計采用結構化和模塊化的設計方法，使系統(tǒng)邏輯結構清晰、易讀；在功能的劃分和設計時，各模塊盡可能相對獨立、減少相關性，以易于擴充、維護和修改，使設備配置和系統(tǒng)擴展有更大的自由度和靈活性。 ● 兼容性原則： 底層系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、網(wǎng)絡協(xié)議都采用國際標準，使得系統(tǒng)的兼容性大大提高，只要遵循國際標準，任何廠家的設備都可以接入該系統(tǒng)。 ● 性能價格原則： 系統(tǒng)配置選用著名廠家的產(chǎn)品，以便得到更穩(wěn)定的性能、更可靠的質量、更周到的服務及最周到的技術支持，使用戶的資金發(fā)揮更大的效益。 四、監(jiān)控系統(tǒng)功能 　　在軟件的編制過程中，供水公司提出多項有針對性的方案和建議，目的在與使軟件功能更適應應用的要求，而且在性能上更加優(yōu)化。中心監(jiān)控軟件采用通用編程工具開發(fā)，靈活性好，針對性強，可以對采集來的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)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(xiàn)整個系統(tǒng)的遠程抄表、實時監(jiān)測及自動化管理功能。界面友好，操作簡單方便，真正實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)和高效率辦公自動化?？赏瑫r兼容多個二次儀表廠家的通信協(xié)議,也可根據(jù)公司實際應用增加自己的通信協(xié)議。 具有以下主要功能： 用戶地圖 　　背景界面為城市水井（管網(wǎng)）分布圖，界面可放大縮小，在此界面上可觀察到水井（測壓點）最新各種數(shù)據(jù)，通過點擊測壓點即可進入該測壓點實時曲線界面。 實時數(shù)據(jù) 　　以表格的形式顯示出所有測壓點傳輸?shù)淖钚聰?shù)據(jù)及數(shù)據(jù)傳輸時刻。 實時控制 　　通過軟件的控制菜單簡單實現(xiàn)對遠程水泵的啟停，并反饋啟停狀態(tài)。 運行圖表 　　以趨勢曲線圖的方式顯示某一水井（測壓點）一段時間內(nèi)的壓力、流量運行曲線，用戶可以多點選擇要展現(xiàn)的檢測量，時間范圍可任意設定。通過拖動鼠標，曲線可任意放大、縮小、拖動。 圖表分析 　　對比多個水井（檢測點）某段時間內(nèi)的平均值，采用柱狀圖進行顯示。 歷史查詢 　　包括正常數(shù)據(jù)的單測點或多測點查詢，異常數(shù)據(jù)的單測點或多測點查詢，或根據(jù)自定義條件對歷史數(shù)據(jù)進行分析查詢。 報警處理 　　數(shù)據(jù)異常（超限或突變：比如電參數(shù)、壓力等）時，系統(tǒng)自動報警。根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況，分別采用工作站聲光報警和向有關人員發(fā)送短信報警兩種方式。 參數(shù)配置 　　在參數(shù)設置中可錄入現(xiàn)場設備投運時間等資料，形成完整的現(xiàn)場資料數(shù)據(jù)庫（比如：各個水井的位置、負責人、管徑等資料），同時在此項中可以進行遠程的通訊參數(shù)修改，修改完畢現(xiàn)場設備立即啟用新的參數(shù)，無需重啟。 權限設置 　　系統(tǒng)設置多級權限，不同權限的功能有所不同。系統(tǒng)管理員可以使用所有的功能，而對于一般用戶來說，數(shù)據(jù)庫維護，系統(tǒng)維護等一些涉及系統(tǒng)內(nèi)部安全的設置功能限制使用。 數(shù)據(jù)庫維護 　　數(shù)據(jù)定時自動存儲，存儲時間間隔可自由設定?？蓪⑾到y(tǒng)運行數(shù)據(jù)導出到EXCEL表中，也可將系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份到存儲器中或其他計算機中。長期運行產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)時，可以將時間過長的舊數(shù)據(jù)清除以縮短不必要的數(shù)據(jù)搜索時間。 統(tǒng)計報表 　　可分別生成一水廠運行數(shù)據(jù)報表、二水廠運行數(shù)據(jù)報表、管網(wǎng)各測壓點數(shù)據(jù)報表。綜合運行數(shù)據(jù)報表，并分為日報、月報、半年和年報。報表格式可按照用戶要求定制，直接進行預覽、打印。 數(shù)據(jù)共享 　　系統(tǒng)所使用的SQL SERVER數(shù)據(jù)庫是基于網(wǎng)絡的通用大型數(shù)據(jù)庫，使用客戶端軟件可以在局域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，使用IE等瀏覽軟件可以直接INTERNET上共享。 詳細的幫助文檔 <