CN205210656U - 一种回灌井控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所涉及的回灌井控制系统，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模块，采集DTU，所述采集PLC将I/O模块采集到的数据通过采集DTU发送至控制中心站。

Description

一种回灌井控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种回灌井控制系统。

背景技术

长期无序的开采地下水，造成城市水位下降，导致城市局部地区地面沉降和水质恶化。近些年来，城市供水管理处根据地下水资源情况的调查，针对沉降较大的地区精准布局，新建了一大批应急兼回灌的深井，既解决了在发生供水突发事件时实现应急供水，又有效的阻止了地面沉降的进一步加大，对于城市的水资源安全具有重大深远的意义。

随着回灌井的高速发展，深井的数量不断增多，深井分布的范围也不断增大，要及时准确的了解和掌握各个回灌井的运营维护情况，依靠人工巡视和汇报的这种传统工作方式导致作业人员的工作量极大，完全依靠人力的这种传统工作方式容易出现疏漏，对于回灌井的长期管理和维护工作是极为不利的。针对回灌井数量多，分布广，人员专业性强的特点，需要一套自动化程度高的控制系统，来解决上述传统人工作业带来的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的：旨在提供一种针对回灌井工况的实时监控管理系统。

这种回灌井控制系统，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模块，采集DTU，所述采集PLC将I/O模块采集到的数据通过采集DTU发送至控制中心站。PLC全称ProgrammableLogicController(可编程逻辑控制器)。DTU全称DataTransferunit(数据传输单元)，是一种是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

所述I/O模块包括流量信号模块，水位信号模块，阀门开关模块，水泵启停模块。

所述DTU采用固定IP地址的UIM卡。

所述采集站还设有摄像头。

采集站通过诸多I/O模块，实时读取流量信号，水位信号等，并通过DTU将数据上传至控制中心站，控制中心站实时根据采集站发送的回灌井运行情况，对采集数据进行分析和监控，及时发现故障并及时进行故障排除。同时，还可通过采集DTU下发控制命令至采集PLC，对阀门和水泵进行开关和启停控制，实现对回灌井的远程控制。此外，通过采集站设置的摄像头，通过无线网络还可实时查看回灌井的实际运行情况，实现对回灌井的“实地”查验，排除系统数据的误报，验证控制指令的控制效果。极大的降低了工作人员的劳动强度，

附图说明

图1是本实用新型的系统示意图

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实例来对这种回灌井控制系统进一步的详细说明。

这种回灌井控制系统，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模块，采集DTU，所述采集PLC将I/O模块采集到的数据通过采集DTU发送至控制中心站。PLC全称ProgrammableLogicController(可编程逻辑控制器)。DTU全称DataTransferunit(数据传输单元)，是一种是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

所述I/O模块包括流量信号模块，水位信号模块，阀门开关模块，水泵启停模块。

所述DTU采用固定IP地址的UIM卡。

所述采集站还设有摄像头。

首先组建控制中心站。控制中心站通过专线(VPDN)方式直接接入CDMA移动基站，并获得一个固定的IP地址。采集站数据无需路由到Internet网络，采集站DTU也采用固定IP地址的UIM卡。采用这种方式组成点对多点网络具有实时性好、安全性高的特点，但接入费用相对较高。

由工控机和网关组成LAN局域网，接入CDMA网络以作为PLC的上位机，采用组态软件充当人机界面。用户可根据实际需要加以选择设备运行状况、仪表检测参数可显示在显示器上，显示方式多样，有指示灯状态显示、虚拟仪表数码显示、光棒图模拟显示、动态曲线跟踪、历史曲线查询、形象动画显示等。人机界面友好，操作方便，关键控制点密码保护，系统安全可靠。计算机参与设备管理，累计设备运行时间，计算电能消耗。并可根据事先设定的监控范围、对流量、液位等指标进行监控，一旦超出设定范围，计算机立即启动声光报警，并将这一时刻的有关数据、工况记录下来，以供分析、决策。计算机所测数据可按一定时间间隔记录在硬盘上，用户可根据需要随时将有关数据打印出来。

再组建组件采集站。在采集站处加装工业PLC，采集所有子系统数据并进行整合处理。PLC串口挂接LZCDMADTU，负责数据的统一收发。

可编程控制器PLC接受控制中心站程控指令，执行实时控制，循环检测各设备运行状态，及时向数据中心站发送设备运行状态信息。各仪表间采用模拟隔离，以减少相互干涉，提高系统精度。

在设计中，通过选择具备高可靠性设计的网络设备，减少设备故障率，提高网络可靠性。设备本身的可靠性是决定整个网络系统可靠性的主要因素。特别是采集点的CDMADTU，更是整个系统业务正常运行的重要保障。本次选取厦门蓝斯通信公司的LZ系列的CDMADTU设备具有高可靠性，通过了国家标准的EMC抗干扰测试，在设备级充分保障了网络可靠性。

CDMADTU根据预先设定在其内部的IP地址和端口(例如：59.57.95.36：1099)来主动访问数据中心站，并建立TCP/IP链路。监控中心主站本身维护接入的每个CDMADTU的IP地址和ID号，当主站要向某个PCL提出数据请求时，它会根据IP地址和ID号来找到对应的CDMADTU，将命令下发到该PLC，PLC响应后通过CDMADTU把数据发到数据中心站，即完成了一个应答式的通讯流程。

控制中心站的主要功能是负责向远端采集站发送控制信令，让采集站执行实时控制，循环检测各设备运行状态，及时向数据中心站发送设备运行状态信息。

工作原理：控制中心站和远端采集站不直接建立连接，而是挂接LZCDMADTU，通过CDMA网络将控制信令发送至数据中心站，数据中心站接收到信令后再转发至各个远端采集站，实现信令交互。

控制中心站的DTU内部设置的端口应和远端采集站所访问的端口区分开。LZCDMADTU根据预先设定在其内部的IP地址和端口来主动访问数据中心站(例如：59.57.95.36：1099)，并建立TCP/IP链路。

在电路交换数据环境中，连接是端到端的，所以用户能够知道连接是否完成，以及数据传递的情况，但在CDMA环境中，附属于CDMA承载体的终端是“永远在线”的，它在任何时候都准备透明地(相对于用户而言)传送或接收数据，这样一来，检查数据包是否发送成功的任务就落到了用户头上。鉴于可能出现的无线网络堵塞、模块断电等突发情况，用户可根据需要设置相应的传递确认机制。例如，挂接LZCDMADTU的终端定时向中心点发送“呼叫”，中心点收到后返回给该终端“回复”，以确定模块传输是否正常。LZCDMADTU提供强制复位管脚，用户可提取该管脚，在模块不能正常工作时进行远程复位。

同时，需要预设在其它通讯方式失效情况下，实时切换到CDMA通讯的切换条件。

客户端的模块所需要的初始化信息包括：远程服务器IP地址及端口号(用于连接远程服务器)，定时休眠时间/定时上线时间(用于定时更新服务器最新侦听的套接字)，服务器端模块内置号码(用于远程唤醒服务器端模块)，缓冲触发条件(保证数据包格式统一)。

服务器端模块所需要的初始化信息主要是：IPRegistration(用于在被唤醒时报告自身IP地址及相关信息)。

该系统具有下述特点：

1、该系统是国内首创和同类产品率先采用CDMA数据通信技术的装置。它具有CDMA的各种优点，即：

1.1永远在线：只要激活CDMA后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。

1.2高速传输：由于CDMA采取了先进的分址通信方式，数据传输最高理论值可达171.2kb/s。因此，本系统在一条可移动的信息高速公路上传输数据。

1.3按量收费：CDMA按照本系统接收和发送数据的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，即使在线，也不收费。因此，它是一种面向使用、科学合理的计费方式。

2、该系统的自动检测、监控功能可使供水公司及时、准确地掌握水井的运行状况，使供水管理和服务质量水平跃上一个新台阶，有力地促进供水公司现代化管理水平的提高。

3、该系统可彻底解决用水的实时管理、实时计量和远程控制的问题，为供水公司实现远程自动计量、水损分析管理和用水系统实时远程监控等现代化供水管理提供了可靠的手段。

4、实现远程监控可减少循监和相关的员工人数及费用开支，降低员工劳动强度，提高监控工作效率；该系统的将避免人工疏忽的漏监、误检、估测；该系统的实时监控可减少由于管道破裂漏水、用电失误等造成的水量损失、水井安全隐患；该系统的应用将有效地降低供水管网的运行成本。

Claims (4)

1.一种回灌井控制系统，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模块，采集DTU，所述采集PLC将I/O模块采集到的数据通过采集DTU发送至控制中心站。

2.如权利要求1所述的一种回灌井控制系统，其特征在于：所述I/O模块包括流量信号模块，水位信号模块，阀门开关模块，水泵启停模块。

3.如权利要求1所述的一种回灌井控制系统，其特征在于：所述DTU采用固定IP地址的UIM卡。

4.如权利要求1所述的一种回灌井控制系统，其特征在于：所述采集站还设有摄像头。