1 前言
在各種工廠、發(fā)電廠，自來水廠，農(nóng)業(yè)灌溉等等領(lǐng)域，水源井之間的距離相距甚遠(yuǎn)，并且各水源井離配電值班室距離也很遠(yuǎn)，從而造成起停各井的深水泵、和監(jiān)測壓力、流量這些數(shù)據(jù)都非常困難。隨著水源井管網(wǎng)分布越來越大，水源井的可靠運(yùn)行已經(jīng)成為工廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件之一。所以通過運(yùn)用最新成熟的技術(shù)，對供水管網(wǎng)進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)控，便于相關(guān)部門的管理。
基于“集中管理，分散控制”的模式，數(shù)字化、信息化環(huán)保工程的思想，并著眼于“管控一體化”信息系統(tǒng)的建設(shè)，建立一個(gè)先進(jìn)、可靠、高效、安全且便于進(jìn)一步擴(kuò)充的集過程控制、監(jiān)視、和計(jì)算機(jī)控制于一體并且具備良好開放性的監(jiān)控系統(tǒng)，完成對整個(gè)工藝過程及全部生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測與自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)“現(xiàn)場無人值守，少人值班，智能調(diào)節(jié)”的目標(biāo)。
對于發(fā)電廠，自來水廠，由于有著較強(qiáng)的技術(shù)能力，我們建議用戶采用自建模式。對于農(nóng)業(yè)灌溉，農(nóng)村自來水廠，我們建議用戶采用租用模式。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
廠內(nèi)水源井監(jiān)控
監(jiān)控中心能夠通過網(wǎng)絡(luò)或者通信手段，對水源井進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)監(jiān)測和控制，視頻監(jiān)控可以作為一個(gè)可選項(xiàng)。
水源井控制器，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，監(jiān)控中心構(gòu)成。實(shí)線框起來的是監(jiān)控中心。其余的
就是水源井控制器。
Ø 基于物聯(lián)網(wǎng)的水源井監(jiān)控
這樣的應(yīng)用方案適合水源井分布廣，單個(gè)客戶無法維護(hù)的應(yīng)用。
我們提供系統(tǒng)租用的商業(yè)模式。
租用模式由騰控科技建設(shè)監(jiān)控中心，提供給用戶相應(yīng)的登錄界面和用戶名密碼，用戶繳納開通費(fèi)用和年使用費(fèi)用即可使用。用戶只要能使用瀏覽器上網(wǎng)和簡單的培訓(xùn)即可。
3 控制中心
Ø 自建控制中心
我們控制中心采用的是基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)平臺。
該平臺是基于B/S架構(gòu)的軟件，采用大型數(shù)據(jù)庫作為支撐平臺，系統(tǒng)為三層結(jié)構(gòu)，，包括數(shù)據(jù)庫，中間層和WEB服務(wù)器。支持用戶部署和租用兩種運(yùn)營方式。用戶部署就是用戶安裝服務(wù)器，配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，安裝數(shù)據(jù)庫和軟件，并負(fù)責(zé)系統(tǒng)的維護(hù)。
控制中心由一臺或者多臺服務(wù)器和2臺或者多臺監(jiān)控計(jì)算機(jī)構(gòu)成?？紤]到監(jiān)控點(diǎn)不是很多，如果是用戶部署的話，僅設(shè)一臺服務(wù)器和2臺監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
監(jiān)控服務(wù)器的工作是把數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)把控制器的數(shù)據(jù)取回來，放到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)。要求服務(wù)器支持騰控的TCBUS物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。服務(wù)器上還要運(yùn)行一個(gè)WEB SERVER，供外部計(jì)算機(jī)展示數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)就是通過瀏覽器模式進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)視和視頻監(jiān)控的。
用戶在異地，通過VPN協(xié)議接入到監(jiān)控中心，就可以通過瀏覽器訪問每個(gè)井房的數(shù)據(jù)甚至視頻。這樣大大方便了用戶的使用。
軟件架構(gòu)采用三層結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)庫，中間層和WEB服務(wù)器，支持GIS系統(tǒng)。有關(guān)軟件的需求和性能，在實(shí)際應(yīng)用過程中再討論。
Ø 用戶租用模式
如果用戶采用租用方式，我們的監(jiān)控中心是建立在IDC機(jī)房的，機(jī)房提供多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的接口，并且提供供電，消防，備用電源，網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等多種服務(wù)。
我們能夠比客戶的監(jiān)控中心提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和更好的設(shè)備。我們的帶寬是可以按照需要隨時(shí)增加的，我們采用的服務(wù)器是服務(wù)器陣列，存儲設(shè)備是磁盤陣列。能夠最大限度給用戶提供更好的服務(wù)。
用戶費(fèi)用包括開通費(fèi)，我們要為每個(gè)客戶和物聯(lián)網(wǎng)終端配置信息，提供技術(shù)服務(wù)。
用戶使用費(fèi)，按照年收取，主要包括GPRS的年使用費(fèi)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的費(fèi)用，租用IDC的費(fèi)用以及我們?nèi)藛T費(fèi)用，管理費(fèi)用等。
同樣的平臺不但可以用于水源井監(jiān)控，也可以監(jiān)控管網(wǎng)，水處理設(shè)施等，騰控科技提供相應(yīng)的軟件和硬件設(shè)備。
4 網(wǎng)絡(luò)
作為中心最好是有一條專線接入，能夠提供至少1個(gè)靜態(tài)的IP地址,最好是多個(gè)靜態(tài)IP，以便給服務(wù)器分配地址。作為每個(gè)控制點(diǎn)，至少要提供1條寬帶的接入，考慮到視頻監(jiān)控，其帶寬最好不低于512K。如果不部署視頻監(jiān)控，采用GPRS或者CDMA的通信方式也是可行的。
由于采用的TCBUS協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝和配置就簡化很多。
采用光纖和以太網(wǎng)方式，幾乎不需要對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行太多的配置。每臺控制器需要配置IP地址，網(wǎng)關(guān)地址，子網(wǎng)掩碼和中心服務(wù)器的地址，以及一些TCBUS的協(xié)議參數(shù)。
由于采用了騰控物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，整個(gè)系統(tǒng)的特別是終端端的網(wǎng)絡(luò)配置變得非常簡單。用戶只要能提供一個(gè)可以接入互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境就可以了。接入互聯(lián)網(wǎng)的方式可以是GPRS,3G和ADSL。如果不考慮視頻監(jiān)控，可以采用GPRS甚至最為古老的撥號上網(wǎng)方式。
騰控物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議可以接入的終端數(shù)量為32位地址，而且每臺設(shè)備都是要鑒權(quán)的，非物聯(lián)網(wǎng)終端不能連接到服務(wù)器上，網(wǎng)絡(luò)安全性能夠得到充分的保證。
對于GPRS和CDMA的設(shè)備，我們建議用戶購買GPRS或者CDMA的路由器，配置起來和ADSL類似。
5 物聯(lián)網(wǎng)控制器
對于水源井監(jiān)控騰控科技有一款WLT-960物聯(lián)網(wǎng)控制器可選。
WLT-960是騰控科技集多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在騰控T9系列可編程控制器的基礎(chǔ)之上研發(fā)的一款集成了電力信號采集，電力保護(hù)和可編程控制于一體的產(chǎn)品。它非常適合于具有電機(jī)，電力控制方面的控制和保護(hù)，可以用于水源井監(jiān)控，泵站監(jiān)控，功率因數(shù)補(bǔ)償，節(jié)能控制等等應(yīng)用。
它提供如下輸入輸出信號：
交流輸入 三相電壓（0～400v），電流（0～5A/80A)，頻率20～65Hz，計(jì)算電壓有效值，電流有效值，有功功率，無功功率，功率因數(shù)，諧波等數(shù)據(jù)，可供PLC編程使用。
8路開關(guān)量輸入，6路繼電器輸出（3A/250V)
3路直流模擬量輸入（0～5V/0～20mA)
1路模擬量輸出（0～5v(10V)/0～20mA )
1個(gè)10M/100M網(wǎng)絡(luò)接口
2個(gè)RS232/RS485串口
工作溫度 -40～85 攝氏度
它具有如下的功能特點(diǎn)：
T9系列其他產(chǎn)品的各種功能塊，如串口自由口編程，MODBUS功能塊，ENET功能塊，文件操作，PID，模糊控制功能塊，編程環(huán)境符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)。
支持MODBUS,MODBUS TCP/IP協(xié)議，騰控TCBUS協(xié)議，騰控ENET協(xié)議等。
提供三段過流保護(hù)，過電壓保護(hù)，欠電壓保護(hù)，缺相/負(fù)序電流保護(hù)，逆相序/負(fù)序電壓保護(hù)，反時(shí)限過流保護(hù)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/堵轉(zhuǎn)保護(hù)，零序保護(hù)。
對于水源井一般要采集的信號包括
電動(dòng)機(jī)的三相電壓和電流，功率，功率因數(shù)，用電量等。T－960可以直接接電機(jī)的電壓到WLT-960的電壓輸入端子，電流信號經(jīng)過互感器后直接接WLT-960的電流輸入端子即可。省去了變送器等中間環(huán)節(jié)，降低了成本，降低了接線復(fù)雜度。
水源井一般還要采集井的水位，出水口的壓力，水的流量。水位信息一般采用投入式水位變送器，其實(shí)就是一個(gè)壓力變送器，把水位信息轉(zhuǎn)換成4～20mA，接入WLT-960的一路模擬量輸入，出水口壓力經(jīng)壓力變送器，轉(zhuǎn)換成4～20mA，接WLT-960的一路模擬量輸入。水的流量如果輸出為4～20mA信號可以接接WLT-960的一路模擬量輸入；如果采用脈沖信號，可以接WLT-960的一路開關(guān)量輸入，需要編程進(jìn)行計(jì)數(shù)；如果是電磁流量計(jì)等智能流量計(jì)，可以通過WLT-960的串口通信實(shí)現(xiàn)，WLT-960提供非常強(qiáng)大的自由口編程功能塊和MODBUS功能塊，可以方便實(shí)現(xiàn)電磁流量計(jì)的協(xié)議。
一個(gè)水源井可能還需要知道接觸器的位置和閥的位置。WLT-960提供了8路的開關(guān)量輸入，一共需要2～4個(gè)開關(guān)量輸入，剩余的留作備用。
水源井還需要遠(yuǎn)程的啟停，騰控WLT-960提供了6路繼電器輸出，可以控制電機(jī)的啟停，閥的開關(guān)。同時(shí)其可以非常方便的編程，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不同的啟動(dòng)和停止方式。同時(shí)WLT-960還提供了1路模擬量輸出，可以控制變頻器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)或者本地調(diào)節(jié)控制。
6 安裝
對于水源井控制，需求比較確定，用戶可以自己定制基于T-960控制器為核心的控制箱，也可以委托騰控科技制作控制箱。
對于用戶來說，提供給用戶的是控制箱，它包括強(qiáng)電和弱電部分，分在箱子正反兩側(cè)。正面為弱電，反面為強(qiáng)電。強(qiáng)電部分和用戶的電動(dòng)機(jī)功率有關(guān)。
強(qiáng)電部分示意圖
弱電部分供電示意圖
內(nèi)部接線示意圖
開關(guān)量輸入接線示意
直流模擬量接線示意（2線制）
對于用戶而言，在現(xiàn)場需要接的線包括交流進(jìn)線，交流出線，傳感器的接線和通信線。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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