農村供水通用解決方案

一、客戶需求：
為了解決農村安全供水問題，很多地方水務局建設小型水廠，采集地下水或地表水輸送到水廠，在水廠中進行處理，達到飲用標準后通過加壓泵輸送到主管道，再由分支管道把水送到每個自然村。
為了提高生產效率、提高供水管理水平，水廠管理者希望建立一套供水遠程監控與管理系統，基本要求如下：
1、取水設備遠程監控，一般包括：采集取水泵工作電壓、電流、啟停狀態、取水點水位、取水流量；根據水廠水池水位情況自動啟停取水泵；就地或遠程啟停取水設備。
2、水處理設備及儲水設施遠程監控，一般包括：采集加藥設備、加氯設備、PH監測設備的工作狀態及加藥加氯數量；監測水池水位、出口余氯、PH值及其它需要數據。
3、加壓設備遠程監控，一般包括：采集加壓水泵工作電壓、電流、啟停狀態、出口壓力、出口流量；根據出口壓力變頻控制水泵工作頻率，實現恒壓供水；就地或遠程啟停加壓泵。
4、供水管網遠程監測，一般包括：供水管網的壓力、流量。
5、用水戶監控，一般包括：用水戶供水流量、壓力監測；IC卡控制閥門供水或遠程控制閥門供水。

二、解決方案
根據客戶需求，制定如下解決方案：
1、系統組成：
系統由監控中心、通信平臺、測控終端設備、計量測量控制設備組成。
監控中心：硬件主要由服務器、工作站、GPRS數據傳輸模塊。
軟件主要由操作系統軟件、數據庫軟件、供水實時監控與售水管理軟件組成。
通信平臺：中國移動公司GPRS-VPN網絡、信號線、RS485總線。
測控終端設備：、智能取水泵啟動柜、智能加壓泵啟動柜、水質監測終端、管網監測終端、用水控制終端。
計量測量控制設備：流量計、水位變送器、壓力變送器、電動閥門。

2、監控中心詳述：
◆ 監控中心硬件基本配置：1臺服務器、1臺GPRS模塊、工作站3臺。
服務器：CPU：AMD或Intel 2.0G 或更高
內存：最低512M，推薦1G以上
硬盤：普通硬盤 >100G
GPRS模塊：DATA-6101GPRS數據傳輸模塊
◆ 監控中心軟件基本要求：
推薦操作系統：Windows 2003 Server with sp2或Windows 2000 Server with sp4
數據庫軟件： Microsoft SQL Server 2000或Microsoft SQL Server 2005
監控與管理系統：DATA-WS02供水實時監控與售水管理系統軟件。

◆ DATA-WS02供水實時監控與售水管理系統軟件功能特點：
— 監測取水點水源井或河道水位、水泵開關狀態信息、供電狀態、通信狀態、出水流量、取水泵工作電流、電壓等數據。
— 遠程手工/自動控制取水泵的啟動/停止。
— 監測水池的水位。
— 監測加壓泵工作狀態、加壓泵出口管道壓力、流量、供電狀態、通信狀態、加壓泵工作電流、電壓等數據。
— 遠程手動/自動控制加壓水泵的啟動/停止。
— 監測水廠加藥設備的運行狀態、加藥量、監測余氯、PH值等水質信息。
— 監測用水戶的瞬時流量、累計流量、閥門狀態、供電狀態、通信狀態等信息。
— 遠程為用水戶充值水費、IC卡充值水費。
— 支持遠程控制閥門的開閉。
— 接收現場報警數據，如水位過低、儀表故障、水費不足等。支持聲音、圖文告警。
— 顯示、存儲監控數據、報警數據、操作信息，存儲時間不少于2年
— 可查詢監控數據、報警數據、操作信息。
— 支持各種數據的統計、分析、對比、輸出、打印。
— 數據按日、月、年、任意時間段生成報表，生成曲線、對比曲線。
— 軟件支持遠程設置、修改現場設備的工作參數。
— 軟件支持人工錄入水質數據。
— 軟件支持GPRS、無線、短信、有線多種通信模式。
— 軟件支持不同廠家生產的遠程測控終端。
— 軟件支持不同廠家生產的水表、流量計、水位變送器、電動閥門、啟動柜。
— 軟件采用B/S結構，支持局域網和INTERNET網上瀏覽、操作。
— 軟件支持多工作站同時工作。
— 軟件支持授權管理，授予不同的使用者不同的權限。
— 軟件支持問詢和主動上報模式。
— 采用地圖界面顯示，直觀、方便。
— 預留與其它監控系統的數據接口。
— 軟件功能模塊化設計，滿足不同客戶需求。

3、通信平臺概述
GPRS-VPN專網是中國移動公司內部網絡，數據不進入INTERNET網絡，安全性、可靠性比較高。移動公司建立一個VPN專網，提供一個接入點，為每張SIM卡綁定一個固定的IP地址。
監控中心用一個GPRS模塊，通過串口與服務器連接，模塊內安裝一張SIM卡。現場用水戶測控單元內配置GPRS模塊，模塊內安裝一張SIM卡。中心和現場的GPRS模塊都能登陸移動公司的GPRS-VPN專網，在網上傳輸數據。
GPRS運行費用（以河北省舉例說明）。
以一個監控主站、10臺監控終端子站構成的系統為例，介紹系統運行費用（數據通信費）。
主站10分鐘抄收1次（可以更多）現場數據。
按移動公司現行資費標準：
主站：20元/月（或根據實際情況選擇其它）
子站：20元/月
每月總通信費：20+20×10=220（元）

4、智能取水泵啟動柜
◆根據客戶工藝需求和被控制水泵的功率選擇啟動模式：自藕降壓啟動、軟啟動、變頻啟動。
◆控制柜上有手動、自動、就地、遠程轉換開關，方便控制。
◆遠程控制模式時，啟動柜接收監控中心的控制命令后控制水泵啟停；
就地自動控制模式下，根據水池水位信號自動控制水泵的啟停。
◆距離監控中心近時，通過RS485與中心通信；距離監控中心遠時，通過GPRS網絡與中心通信。
◆可采集出水流量、壓力、水池水位、工作電流、工作電壓等數據。
◆可存儲現場數據。
◆取水點為多臺水泵集中使用，選用變頻啟動模式時，可選用一帶多模式。

5、智能加壓泵啟動柜
◆根據客戶工藝需求和被控制水泵的功率選擇啟動模式：自藕降壓啟動、軟啟動、變頻啟動。
◆控制柜上有手動、自動、就地、遠程轉換開關，方便控制。
◆遠程控制模式時，啟動柜接收監控中心的控制命令后控制水泵啟停；
就地自動控制模式下，根據出水主管道壓力、水池水位信號自動控制水泵的啟停。
◆該啟動柜一般安裝在水廠，距離監控中心很近，通過RS485總線與中心通信。
◆可采集出水流量、出水壓力、水池水位、工作電流、工作電壓等數據。
◆可存儲現場數據。
◆多臺水泵集中使用，選用變頻啟動模式時，可選用一帶多模式。

6、水質監測終端
◆該終端一般安裝在水廠，監測加藥設備狀態、加藥量、余氯、PI值等。
◆通過RS485總線與監控中心通信。

7、管網監測終端
◆該終端一般安裝在供水管網監測點，監測管網壓力、流量等信息。
◆通過GPRS網絡與監控中心通信。

8、用水控制終端
◆該終端一般安裝在管網末端，監測管網壓力、用水流量等信息。
◆IC卡控制、遠程控制電動閥門的開閉。
◆通過GPRS網絡與監控中心通信。
9、終端設備主要技術指標
適用環境：溫度：-25～+70℃
濕度：≤95%
無導電塵埃、無爆炸性、腐蝕性氣體。
需要GPRS方式通信時，GPRS信號良好。
設備精度：模擬量采集：≤0.5%
開關量采集：≤1‰
通信誤碼率：≤10-4
10、計量測量控制設備介紹
◆ 計量設備
參考使用大連海峰公司生產的TDS-100超聲波流量計。
該流量計計量精度高，性能穩定。
安裝方式插：入式，不停產安裝。
測量管井范圍：DN80-6000mm
準確度 ：優于1%
自動記憶前64日、前64個月、前5年的累積流量。
數據接口：出廠配置為RS-232方式。
◆ 測量設備
水位、壓力變送器參考使用江蘇昆山雙橋變送器，該變送器
材質：不銹鋼材料
水位量程：0～200m
壓力量程：0～1MPa
準確度： 0.5%F.S
電源電壓：DC24V
使用溫度：-20～80℃
輸出信號：4～20MA
11、系統特點
◆ 實用性強：
該系統根據農村供水具體需求設計，功能滿足遠程監測、遠程控制、定時控制等要求。
◆ 技術先進：該系統設計簡單明了，集數據采集、設備控制、無線通信、軟件、數據安全、數據庫等多種技術于一體，國內處于領先水平。
◆ 兼容性好：監控與管理系統軟件兼容任何廠家生產的測控終端；測控終端兼容任何廠家生產的計量設備、測量設備、電動閥門。兼容性好。
◆ 維護方便：系統采用模塊化設計，便于后期維護；可遠程維護測控終端，降低終端維護成本。