一種回灌井控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種回灌井控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]長(zhǎng)期無(wú)序的開(kāi)采地下水，造成城市水位下降，導(dǎo)致城市局部地區(qū)地面沉降和水質(zhì)惡化。近些年來(lái)，城市供水管理處根據(jù)地下水資源情況的調(diào)查，針對(duì)沉降較大的地區(qū)精準(zhǔn)布局，新建了一大批應(yīng)急兼回灌的深井，既解決了在發(fā)生供水突發(fā)事件時(shí)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急供水，又有效的阻止了地面沉降的進(jìn)一步加大，對(duì)于城市的水資源安全具有重大深遠(yuǎn)的意義。
[0003]隨著回灌井的高速發(fā)展，深井的數(shù)量不斷增多，深井分布的范圍也不斷增大，要及時(shí)準(zhǔn)確的了解和掌握各個(gè)回灌井的運(yùn)營(yíng)維護(hù)情況，依靠人工巡視和匯報(bào)的這種傳統(tǒng)工作方式導(dǎo)致作業(yè)人員的工作量極大，完全依靠人力的這種傳統(tǒng)工作方式容易出現(xiàn)疏漏，對(duì)于回灌井的長(zhǎng)期管理和維護(hù)工作是極為不利的。針對(duì)回灌井?dāng)?shù)量多，分布廣，人員專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)，需要一套自動(dòng)化程度高的控制系統(tǒng)，來(lái)解決上述傳統(tǒng)人工作業(yè)帶來(lái)的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的:旨在提供一種針對(duì)回灌井工況的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)。
[0005]這種回灌井控制系統(tǒng)，包括采集站和控制中心站，其特征在于:所述采集站包括采集PLC，I/O模塊，采集DTU，所述采集PLC將I/O模塊采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)采集DTU發(fā)送至控制中心站。PLC全稱ProgrammabIe Logic ControlIer(可編程邏輯控制器)。DTU全稱DataTransfer unit(數(shù)據(jù)傳輸單元)，是一種是專門(mén)用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無(wú)線終端設(shè)備。
[0006]所述I/O模塊包括流量信號(hào)模塊，水位信號(hào)模塊，閥門(mén)開(kāi)關(guān)模塊，水栗啟停模塊。
[0007]所述DTU采用固定IP地址的ΙΠΜ卡。
[0008]所述采集站還設(shè)有攝像頭。
[0009]采集站通過(guò)諸多I/O模塊，實(shí)時(shí)讀取流量信號(hào)，水位信號(hào)等，并通過(guò)DTU將數(shù)據(jù)上傳至控制中心站，控制中心站實(shí)時(shí)根據(jù)采集站發(fā)送的回灌井運(yùn)行情況，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)進(jìn)行故障排除。同時(shí)，還可通過(guò)采集DTU下發(fā)控制命令至采集PLC，對(duì)閥門(mén)和水栗進(jìn)行開(kāi)關(guān)和啟?？刂?，實(shí)現(xiàn)對(duì)回灌井的遠(yuǎn)程控制。此外，通過(guò)采集站設(shè)置的攝像頭，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還可實(shí)時(shí)查看回灌井的實(shí)際運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)回灌井的“實(shí)地”查驗(yàn)，排除系統(tǒng)數(shù)據(jù)的誤報(bào)，驗(yàn)證控制指令的控制效果。極大的降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，
【附圖說(shuō)明】
[00?0]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)不意圖
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面我們結(jié)合附圖和具體的實(shí)例來(lái)對(duì)這種回灌井控制系統(tǒng)進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]這種回灌井控制系統(tǒng)，包括米集站和控制中心站，其特征在于:所述米集站包括米集PLC，I/O模塊，采集DTU，所述采集PLC將I/O模塊采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)采集DTU發(fā)送至控制中心站。PLC全稱ProgrammabIe Logic ControlIer(可編程邏輯控制器)。DTU全稱DataTransfer unit(數(shù)據(jù)傳輸單元)，是一種是專門(mén)用于將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)或?qū)P數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的無(wú)線終端設(shè)備。
[0013]所述I/O模塊包括流量信號(hào)模塊，水位信號(hào)模塊，閥門(mén)開(kāi)關(guān)模塊，水栗啟停模塊。
[0014]所述DTU采用固定IP地址的ΙΠΜ卡。
[0015]所述采集站還設(shè)有攝像頭。
[0016]首先組建控制中心站。控制中心站通過(guò)專線(VTON)方式直接接入CDMA移動(dòng)基站，并獲得一個(gè)固定的IP地址。采集站數(shù)據(jù)無(wú)需路由到Internet網(wǎng)絡(luò)，采集站DTU也采用固定IP地址的ΙΠΜ卡。采用這種方式組成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時(shí)性好、安全性高的特點(diǎn)，但接入費(fèi)用相對(duì)較高。
[0017]由工控機(jī)和網(wǎng)關(guān)組成LAN局域網(wǎng)，接入⑶MA網(wǎng)絡(luò)以作為PLC的上位機(jī)，采用組態(tài)軟件充當(dāng)人機(jī)界面。用戶可根據(jù)實(shí)際需要加以選擇設(shè)備運(yùn)行狀況、儀表檢測(cè)參數(shù)可顯示在顯示器上，顯示方式多樣，有指示燈狀態(tài)顯示、虛擬儀表數(shù)碼顯示、光棒圖模擬顯示、動(dòng)態(tài)曲線跟蹤、歷史曲線查詢、形象動(dòng)畫(huà)顯示等。人機(jī)界面友好，操作方便，關(guān)鍵控制點(diǎn)密碼保護(hù)，系統(tǒng)安全可靠。計(jì)算機(jī)參與設(shè)備管理，累計(jì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，計(jì)算電能消耗。并可根據(jù)事先設(shè)定的監(jiān)控范圍、對(duì)流量、液位等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，一旦超出設(shè)定范圍，計(jì)算機(jī)立即啟動(dòng)聲光報(bào)警，并將這一時(shí)刻的有關(guān)數(shù)據(jù)、工況記錄下來(lái)，以供分析、決策。計(jì)算機(jī)所測(cè)數(shù)據(jù)可按一定時(shí)間間隔記錄在硬盤(pán)上，用戶可根據(jù)需要隨時(shí)將有關(guān)數(shù)據(jù)打印出來(lái)。
[0018]再組建組件采集站。在采集站處加裝工業(yè)PLC，采集所有子系統(tǒng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行整合處理。PLC串口掛接LZ CDMA DTU，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一收發(fā)。
[0019]可編程控制器PLC接受控制中心站程控指令，執(zhí)行實(shí)時(shí)控制，循環(huán)檢測(cè)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)向數(shù)據(jù)中心站發(fā)送設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。各儀表間采用模擬隔離，以減少相互干涉，提尚系統(tǒng)精度。
[0020]在設(shè)計(jì)中，通過(guò)選擇具備高可靠性設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，減少設(shè)備故障率，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。設(shè)備本身的可靠性是決定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性的主要因素。特別是采集點(diǎn)的CDMADTU，更是整個(gè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的重要保障。本次選取廈門(mén)藍(lán)斯通信公司的LZ系列的CDMADTU設(shè)備具有高可靠性，通過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的EMC抗干擾測(cè)試，在設(shè)備級(jí)充分保障了網(wǎng)絡(luò)可靠性。
[0021 ] CDMA DTU根據(jù)預(yù)先設(shè)定在其內(nèi)部的IP地址和端口(例如:59.57.95.36:1099)來(lái)主動(dòng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)中心站，并建立TCP/IP鏈路。監(jiān)控中心主站本身維護(hù)接入的每個(gè)CDMA DTU的IP地址和ID號(hào)，當(dāng)主站要向某個(gè)PCL提出數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，它會(huì)根據(jù)IP地址和ID號(hào)來(lái)找到對(duì)應(yīng)的CDMA DTU，將命令下發(fā)到該P(yáng)LC，PLC響應(yīng)后通過(guò)CDMA DTU把數(shù)據(jù)發(fā)到數(shù)據(jù)中心站，即完成了一個(gè)應(yīng)答式的通訊流程。
[0022]控制中心站的主要功能是負(fù)責(zé)向遠(yuǎn)端采集站發(fā)送控制信令，讓采集站執(zhí)行實(shí)時(shí)控制，循環(huán)檢測(cè)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)向數(shù)據(jù)中心站發(fā)送設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息。
[0023]工作原理:控制中心站和遠(yuǎn)端采集站不直接建立連接，而是掛接LZ⑶MA DTU，通過(guò)CDMA網(wǎng)絡(luò)將控制信令發(fā)送至數(shù)據(jù)中心站，數(shù)據(jù)中心站接收到信令后再轉(zhuǎn)發(fā)至各個(gè)遠(yuǎn)端采集站，實(shí)現(xiàn)信令交互。
[0024]控制中心站的DTU內(nèi)部設(shè)置的端口應(yīng)和遠(yuǎn)端采集站所訪問(wèn)的端口區(qū)分開(kāi)。LZ CDMADTU根據(jù)預(yù)先設(shè)定在其內(nèi)部的IP地址和端口來(lái)主動(dòng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)中心站(例如:59.57.95.36:1099)，并建立TCP/IP鏈路。
[0025]在電路交換數(shù)據(jù)環(huán)境中，連接是端到端的，所以用戶能夠知道連接是否完成，以及數(shù)據(jù)傳遞的情況，但在CDMA環(huán)境中，附屬于CDMA承載體的終端是“永遠(yuǎn)在線”的，它在任何時(shí)候都準(zhǔn)備透明地(相對(duì)于用戶而言)傳送或接收數(shù)據(jù)，這樣一來(lái)，檢查數(shù)據(jù)包是否發(fā)送成功的任務(wù)就落到了用戶頭上。鑒于可能出現(xiàn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)堵塞、模塊斷電等突發(fā)情況，用戶可根據(jù)需要設(shè)置相應(yīng)的傳遞確認(rèn)機(jī)制。例如，掛接LZ CDMA DTU的終端定時(shí)向中心點(diǎn)發(fā)送“呼叫”，中心點(diǎn)收到后返回給該終端“回復(fù)”，以確定模塊傳輸是否正常。LZ CDMA DTU提供強(qiáng)制復(fù)位管腳，用戶可提取該管腳，在模塊不能正常工作時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位。
[0026]同時(shí)，需要預(yù)設(shè)在其它通訊方式失效情況下，實(shí)時(shí)切換到CDMA通訊的切換條件。
[0027]客戶端的模塊所需要的初始化信息包括:遠(yuǎn)程服務(wù)器IP地址及端口號(hào)(用于連接遠(yuǎn)程服務(wù)器)，定時(shí)休眠時(shí)間/定時(shí)上線時(shí)間(用于定時(shí)更新服務(wù)器最新偵聽(tīng)的套接字)，服務(wù)器端模塊內(nèi)置號(hào)碼(用于遠(yuǎn)程喚醒服務(wù)器端模塊)，緩沖觸發(fā)條件(保證數(shù)據(jù)包格式統(tǒng)一)O
[0028]服務(wù)器端模塊所需要的初始化信息主要是:IPRegistrat1n(用于在被喚醒時(shí)報(bào)告自身IP地址及相關(guān)信息)。
[0029]該系統(tǒng)具有下述特點(diǎn):
[0030]1、該系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)和同類(lèi)產(chǎn)品率先采用CDMA數(shù)據(jù)通信技術(shù)的裝置。它具有CDMA的各種優(yōu)點(diǎn)，即:
[0031 ] 1.1永遠(yuǎn)在線:只要激活CDMA后，將永遠(yuǎn)保持在線，不存在掉線問(wèn)題;類(lèi)似于一種無(wú)線專線網(wǎng)絡(luò)。
[0032]1.2高速傳輸:由于⑶MA采取了先進(jìn)的分址通信方式，數(shù)據(jù)傳輸最高理論值可達(dá)171.2kb/s。因此，本系統(tǒng)在一條可移動(dòng)的信息高速公路上傳輸數(shù)據(jù)。
[0033]1.3按量收費(fèi):CDMA按照本系統(tǒng)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)量來(lái)收取費(fèi)用，沒(méi)有數(shù)據(jù)流量的傳遞時(shí)，即使在線，也不收費(fèi)。因此，它是一種面向使用、科學(xué)合理的計(jì)費(fèi)方式。
[0034]2、該系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)控功能可使供水公司及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握水井的運(yùn)行狀況，使供水管理和服務(wù)質(zhì)量水平躍上一個(gè)新臺(tái)階，有力地促進(jìn)供水公司現(xiàn)代化管理水平的提尚O
[0035]3、該系統(tǒng)可徹底解決用水的實(shí)時(shí)管理、實(shí)時(shí)計(jì)量和遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題，為供水公司實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量、水損分析管理和用水系統(tǒng)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控等現(xiàn)代化供水管理提供了可靠的手段。
[0036]4、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控可減少循監(jiān)和相關(guān)的員工人數(shù)及費(fèi)用開(kāi)支，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高監(jiān)控工作效率;該系統(tǒng)的將避免人工疏忽的漏監(jiān)、誤檢、估測(cè)；該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控可減少由于管道破裂漏水、用電失誤等造成的水量損失、水井安全隱患;該系統(tǒng)的應(yīng)用將有效地降低供水管網(wǎng)的運(yùn)行成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種回灌井控制系統(tǒng)，包括采集站和控制中心站，其特征在于:所述采集站包括采集PLC，I/O模塊，采集DTU，所述采集PLC將I/O模塊采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)采集DTU發(fā)送至控制中心站。2.如權(quán)利要求1所述的一種回灌井控制系統(tǒng)，其特征在于:所述I/O模塊包括流量信號(hào)模塊，水位信號(hào)模塊，閥門(mén)開(kāi)關(guān)模塊，水栗啟停模塊。3.如權(quán)利要求1所述的一種回灌井控制系統(tǒng)，其特征在于:所述DTU采用固定IP地址的UIM 卡。4.如權(quán)利要求1所述的一種回灌井控制系統(tǒng)，其特征在于:所述采集站還設(shè)有攝像頭。
【專利摘要】本實(shí)用新型所涉及的回灌井控制系統(tǒng)，包括采集站和控制中心站，其特征在于：所述采集站包括采集PLC，I/O模塊，采集DTU，所述采集PLC將I/O模塊采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)采集DTU發(fā)送至控制中心站。
【IPC分類(lèi)】G05B19/05
【公開(kāi)號(hào)】CN205210656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521067855
【發(fā)明人】余述啟, 章正龍, 李敦豪
【申請(qǐng)人】上海瀟海實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日