1. 現(xiàn)狀描述
國家發(fā)展和改革委員會正會同水利部、衛(wèi)生部等有關(guān)部門抓緊編制《“十一五”農(nóng)村飲水安全建設(shè)規(guī)劃》,確保在“十一五”期間解決1億農(nóng)村人口飲用高氟水、高砷水、苦咸水、污染水和血吸蟲病區(qū)、微生物超標(biāo)等水質(zhì)不達(dá)標(biāo)以及局部地區(qū)嚴(yán)重缺水的問題!笆濉逼陂g,中國將把農(nóng)村飲水安全工程作為社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重點內(nèi)容之一,全面解決2.98億農(nóng)村人口和11.4萬所農(nóng)村學(xué)校師生的飲水安全問題。
飲水安全直接關(guān)系人民群眾身體健康和生命安全。10年間,我國累計完成農(nóng)村飲水工程投資1786億元,解決了3.26億農(nóng)村居民和學(xué)校師生的飲水安全問題,農(nóng)村集中供水工程受益人口比例由2004年的38%提高到2011年的63%。2011年中央一號文件明確指出,在2015年前基本解決農(nóng)村飲水不安全問題。
據(jù)介紹,“十二五”期間,我國將通過加強組織領(lǐng)導(dǎo),建立農(nóng)村飲水安全保障行政首長負(fù)責(zé)制,加大投資力度,強化項目管理,落實工程用電、用地、稅費等優(yōu)惠政策,加強縣級農(nóng)村飲水安全工程水質(zhì)檢測能力建設(shè)等,確保工程長久發(fā)揮效益,農(nóng)村群眾長期受益。
2. 主要功能
1. 實時監(jiān)測水源井的出水壓力、出水流量;實時監(jiān)測水源井水泵的電流、電壓、電能和運行狀態(tài)、保護(hù)狀態(tài);遠(yuǎn)程控制水源井水泵的啟停。
2. 實時監(jiān)測水廠進(jìn)水流量、出水流量、出水壓力、出水水質(zhì)和水池水位等信息。
3. 實時監(jiān)測加氯機的工作狀態(tài)、加氯速度、自動控制/遠(yuǎn)程控制加氯機的起停。
4. 實時監(jiān)測加壓泵組水泵的工作狀態(tài),包括:開關(guān)狀態(tài)、保護(hù)狀態(tài)、電壓、電流、頻率等。
5. 實時監(jiān)測配電站信息,包括:開關(guān)狀態(tài)、電流、電壓、電能等。
6. 實時監(jiān)測水廠大門及重點部位的視頻圖像。
7. 遠(yuǎn)程監(jiān)測各村、鎮(zhèn)的用水總量。
3. 系統(tǒng)方案概述
在水廠的監(jiān)測中心安裝我公司的“安全飲水監(jiān)測系統(tǒng)”,可以監(jiān)測下級鄉(xiāng)鎮(zhèn)的出廠水質(zhì)、出廠水量、出廠水壓以及電流、電壓等。在水廠到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)村莊的管網(wǎng)上建立多個管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)測各個管網(wǎng)的水流量以及水壓力,防止缺水、斷水,保障用戶正常用水。
各監(jiān)測終端所監(jiān)測到的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)均通過GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的服務(wù)器中,監(jiān)控中心可以將所需要的數(shù)據(jù)按照自己需求的報表形式下載并打印出來,可以為農(nóng)村飲用水的合理規(guī)劃提供科學(xué)性的依據(jù)。
4. 設(shè)備選型
序號 | 設(shè)備名稱 | 優(yōu)點 |
1 | 遙測終端一體機(RTU) | v 集成無線通信模塊(GPRS或者4G) v 直流12V_24V供電或者交流220V供電 v 采集種類多,遠(yuǎn)程控制能力強 v 技術(shù)先進(jìn),穩(wěn)定可靠,短路自保護(hù),抗干擾能力強 v 體積小巧,安裝方便,操作簡單 |
2 | 超聲波流量計 | v 可以測量強腐蝕性介質(zhì)和非導(dǎo)電介質(zhì)的流量 v 測量范圍大 v 可實現(xiàn)在線校驗流量 v 帶遠(yuǎn)傳功能,可實現(xiàn)實時監(jiān)控 v 裝卸方便,攜帶方便 |
3 | 壓力傳感器 | v 體積小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn)定可靠、成本低、便于集成化 v 可廣泛用于壓力、高度、加速度、液體的流量、流速、液位、壓強的測量與控制 v 廣泛應(yīng)用于水利、地質(zhì)、氣象、化工、醫(yī)療衛(wèi)生等方面 |
4 | PH在線分析儀 | v 微機化、可靠性高、抗干擾能力強 v 具有自動報警功能 v 標(biāo)液PH值自動折算 v 自動判別錯誤標(biāo)定 |
5 | 電導(dǎo)率在線分析儀 | v 功能齊全、性能穩(wěn)定、操作簡便 v 具備錯誤指示、自動溫度補償、隔離式4-20mA輸出 v 掉電記憶,無需后背電池 |
6 | 三相導(dǎo)軌式多功能電表 | v 計量正反向有功和無功電能 v 斷電后所有數(shù)據(jù)存儲不丟失,并能保持10年以上 v 可實現(xiàn)數(shù)據(jù)循環(huán)顯示,循環(huán)顯示時間為3s |
5. 系統(tǒng)解決方案
5.1 總體設(shè)計思路
1.每個水廠內(nèi)建設(shè)一個監(jiān)測中心,配置計算機、遠(yuǎn)程監(jiān)測軟件。
2.在每個水廠安裝遠(yuǎn)程監(jiān)測終端、流量計、壓力變送器、PH在線分析儀、電導(dǎo)率在線分析儀。
3.在供水管網(wǎng)上安裝遙測終端、流量水表、壓力變送器設(shè)備。
4.水利局內(nèi)不設(shè)立監(jiān)控中心,但是可以通過 INTERNET 網(wǎng)絡(luò)訪問各水廠的固定 IP 地址,查看各水廠的運行數(shù)據(jù)。
5.水廠與遠(yuǎn)程監(jiān)測終端,遠(yuǎn)程監(jiān)測終端與管網(wǎng)上的遙測終端均采用 GPRS 無線通信方式連接。
5.1.1 監(jiān)控中心
現(xiàn)場設(shè)備運行數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)控終端及其通訊端口, 通過 GPRS /4G網(wǎng)絡(luò)平臺傳輸?shù)?/span>Internet網(wǎng),進(jìn)入到服務(wù)器里,把現(xiàn)場監(jiān)測水位的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集進(jìn)入中心服務(wù)器,各職能工作人員通過客戶計算機訪問服務(wù)器數(shù)據(jù),實時了解各監(jiān)測站點的設(shè)備運行情況、相關(guān)運行參數(shù)。監(jiān)控中心發(fā)送的命令也由此路徑執(zhí)行到受控設(shè)備。
5.1.2 通信網(wǎng)絡(luò)
5.1.2.1 4G網(wǎng)絡(luò)
4G通信具有非對稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力,數(shù)據(jù)率超過UMTS,是支持高速數(shù)據(jù)率(2~20Mb/s)連接的理想模式,上網(wǎng)速度從2Mb/s提高到3G與4G100Mb/s,具有不同速率間的自動切換能力,4G網(wǎng)絡(luò)具有以下優(yōu)勢:
v 通信速度快:通信系統(tǒng)傳輸速率可達(dá)到20Mbps,甚至最高可以達(dá)到高達(dá)100Mbps,這種速度會相當(dāng)于2009年最新手機的傳輸速度的1萬倍左右,第三代手機傳輸速度的50倍。
v 網(wǎng)絡(luò)頻譜寬:通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的蜂窩系統(tǒng)的帶寬高出許多,相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。
v 通信靈活:可以雙向下載傳遞資料、圖畫、影像。
v 同時還具有智能性高,兼容性好等特點。
5.1.3 監(jiān)測終端
監(jiān)測終端為MGTX系列監(jiān)測終端箱,內(nèi)部主要設(shè)備為我公司研發(fā)生產(chǎn)的RTU,RTU與現(xiàn)場計量設(shè)備相連,負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的通訊端口上傳,同時執(zhí)行各級中心下達(dá)的命令。
5.1.4 現(xiàn)場計量設(shè)備
現(xiàn)場設(shè)備為我公司的MGTF系列超聲波流量計,壓力傳感器,PH在線分析儀,電導(dǎo)率在線分析儀及三相導(dǎo)軌式多功能電表等,現(xiàn)場計量設(shè)備將采集到的數(shù)據(jù)通過RS485通訊傳給RTU。
5.2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

1. 系統(tǒng)軟件介紹
1.1 實時數(shù)據(jù)監(jiān)控
系統(tǒng)接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集點的液位數(shù)據(jù),將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到中心,從而實現(xiàn)對所需信息的實時監(jiān)測。
1.2 實時數(shù)據(jù)顯示
中心服務(wù)器接收遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集點發(fā)送的實時數(shù)據(jù),以數(shù)據(jù)、表格、圖形等形式顯示監(jiān)測點的數(shù)據(jù),能夠根據(jù)用戶自定義的數(shù)據(jù)報警限值設(shè)定進(jìn)行報警。
1.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
實施監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)分析。輔助調(diào)度工作人員制作流量等日常工作報表以及歷史分析報表。
1.4 報表打印
支持用戶自定義的模版,進(jìn)行打印輸出。
1.5 調(diào)度WEB
采用B/S模式,在通用web瀏覽器頁面上顯示實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù),同時可在相關(guān)部門內(nèi)部網(wǎng)上發(fā)布監(jiān)測的最新數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。
1.6 系統(tǒng)管理
各類系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、用戶權(quán)限管理,外部數(shù)據(jù)接口管理。
1.7 系統(tǒng)特點
本軟件具有以下主要特點:
① 采用B/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式;
② 靈活安全的操作權(quán)限管理;
系統(tǒng)提供操作員管理功能,可以針對每個操作員和每個操作菜單進(jìn)行單獨的權(quán)限設(shè)置,設(shè)置方法靈活方便。操作密碼等核心數(shù)據(jù)都進(jìn)行了加密處理。
③ 方便快捷的操作界面;
④ 軟件部分界面截圖參考如下(可按照客戶需求做改動)。