CN205334226U - 管网型智能监控终端及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的管网型智能监控终端及系统，终端包括用于采集供水设备信息和开关量信号的采集单元、与采集单元连接的数据存储单元、用于对二次供水设备的运行状态进行检测并判断故障的分析单元和用于根据分析单元的分析结果对二次供水设备进行实时调节的控制单元；本实用新型通过内置的数据库比对、自适应数学模型分析对二次供水设备的运行方式进行调节，使供水设备运行在最佳的经济功率水平，从而降低供水设备的运行能耗，同时可以根据二次供水设备运行状态数据进行现场分析；本实用新型通过本地数据存储与网络数据存储相结合的方式提高了对不同环境下二次供水设备的监测与控制的适应性，具有使用方便，兼容性好，功能完备，节约成本的特点。

Description

管网型智能监控终端及系统

技术领域

本实用新型涉及自动化领域，尤其涉及一种管网型智能监控终端及系统。

背景技术

二次供水是指单位或个人将城市公共供水或自建设施供水经储存、加压，通过管道再供用户或自用的形式，因此，二次供水是高层供水的唯一选择方式。二次供水设施是否按规定建设、设计及建设的优劣直接关系到二次供水水质、水压和供水安全，与人民群众正常稳定的生活密切相关，

目前，现有的二次供水设备分散，针对二次供水设备的状态监控和诊断也存在诸多问题：供水企业虽然对二次供水设施信息接口、信息展示等做了标准化要求，但实际厂家给出接口地址不统一、数据信息不统一、数据与规范要求还有差距；老旧接入设备信号接口也不统一；设备多数位于车库，通讯条件差，甚至无任何通讯覆盖，国内其它试点有采用有线方式传输，但传输费用高，每站点年通信费用数千元；安防管理要求提高，需要对泵房进出情况视频监视。视频监控要求足够的通讯带宽和存储空间，无线传输不适合长时间视频传输；常规采集密度低，平均每几分钟采集一次。不能满足数据分析要求，常规监视参数有：设备运停状态、设备故障状态、进出水压力、设备电流、设备运行频率。几分钟采集一次，可能正好遇到设备启停暂态过程中，或者设备几分钟内已经启停、休眠多次。已经规范新设备增加了累计启停次数、累计运行时间等，但设备运行过程中的许多动态过程信息在低密度采集中无法体现；打包传输适用于数据量较小的较长时间段数据传输，可节约10％～30％流量。但对于二次供水设备信息量相对较多，常规需高速采集信息有功率、功率因数、电压、电流、变频频率、压力、运行状态等总计十多项内容，按每秒采集一次，每站点每小时需几万字节，对传输质量要求较高，对现场设备存储要求较高，但通常RTU或PLC均不具备足够的存储空间；由于位置分散、网络信号较弱，二次供水设备现场巡检不方便从网络提取历史数据，不便于现场故障或事故诊断；分析方法缺乏，科学分析对人员素质要求较高，尤其是现场分析；较长时间内中小型二次供水设备不会安装二次供水在线监控设备和远传设备，无法对其监控和专家分析，因此亟需一种新的设备，在降低成本的同时，能够有效弥补数量众多的中小二次供水设备的性能数据获取和专家状态分析。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种管网型智能监控终端及系统，以解决上述问题。

本实用新型提供的管网型智能监控终端，包括用于采集供水设备信息和开关量信号的采集单元、与采集单元连接的数据存储单元、用于对二次供水设备的运行状态进行检测并判断故障的分析单元和用于根据分析单元的分析结果对二次供水设备进行实时调节的控制单元；

所述分析单元与控制单元连接，所述数据存储单元与控制单元连接。

进一步，还包括外部接口单元，所述外部接口单元与控制单元连接用于将智能监控终端作为便携式离线分析终端与不同二次供水设备对接。

进一步，所述分析单元包括检测数据库和用于将采集数据与预置的检测数据库进行比较的比对模块。

进一步，还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制单元连接。

进一步，还包括用于将采集单元采集的数据进行信号处理的数据处理单元。

进一步，还包括报警单元，所述报警单元与控制单元连接用于检测到二次供水设备故障时进行报警。

进一步，所述数据处理单元包括功率放大模块、滤波模块和模数转换模块，所述功率放大模块的输出端与滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端与模数转换模块的输入端连接。

本实用新型还提供一种利管网型智能监控系统，包括监控终端、服务器和无线通信单元，所述管网型智能监控终端通过无线通信单元与服务器连接，用于数据存储、传输和分析；

所述监控终端包括用于采集供水设备信息和开关量信号的采集单元、与采集单元连接的数据存储单元、用于对二次供水设备的运行状态进行检测并判断故障的分析单元和用于根据分析单元的分析结果对二次供水设备进行实时调节的控制单元。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过内置的数据库比对、自适应数学模型分析对二次供水设备的运行方式进行调节，使供水设备运行在最佳的经济功率水平，从而降低供水设备的运行能耗，同时可以根据二次供水设备运行状态数据进行现场分析；本实用新型通过本地数据存储与网络数据存储相结合的方式提高了对不同环境下二次供水设备的监测与控制的适应性，具有使用方便，兼容性好，功能完备，节约成本的特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型的原理示意图。

图2是本实用新型的拓扑结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：图1是本实用新型的原理示意图，图2是本实用新型的拓扑结构示意图。

如图1、2所示，本实施例中的管网型智能监控终端，包括用于采集供水设备信息和开关量信号的采集单元、与采集单元连接的数据存储单元、用于对二次供水设备的运行状态进行检测并判断故障的分析单元和用于根据分析单元的分析结果对二次供水设备进行实时调节的控制单元；

所述分析单元与控制单元连接，所述数据存储单元与控制单元连接。

在本实施例中，在二次供水泵房现场设置管网型智能监控终端，通过采集单元采集二次供水设备模拟量信号(如：运行电流、运行电压、震动频率等)、二次供水设备开关量信号(如：设备启停次数、变频器启动次数等)以及输出的数字量信息(如：供水量计数、瞬时流量值等)，经过数据处理后存储到本地数据库，本实施例中的管网型智能监控终端存储容量大，采集高速，可以实现本地存储，就地分析，既作数据存储，也作视频存储。原理相对来时比较类似硬盘录像机，但其功能更强大，又有黑匣子的数据存储提供历史分析和事故事件分析功能，通过分析单元提供特征化专家分析，最重要的是通过中间隔离将信息标准化，方便快速接入供水企业后台集中管控系统。另一方面作为现场信息发布平台，利用wifi等无线传输技术，提高了现场级信息交互和历史分析查询，为故障处理等提供更快捷和友好的服务。由于有现场级数据存储和特征化专家分析，因此降低了上传信息需求量。

在本实施例中，还包括外部接口单元，所述外部接口单元与控制单元连接用于将智能监控终端作为便携式离线分析终端与不同二次供水设备对接。专家系统应该是持续而长久的发展趋势，但专家系统的实施需要分布实施，因此系统不仅需要足够的处理能力，还需要可扩展性，且为方便内部管理和提升，相应系统则易采用常规使用较多、易于开发和方便维护扩展。这个终端扩展振动监测技术、zigbee等无线网络和分散检测技术，本实施例可以作为功能齐全的可移动式离线分析终端。小规模二次供水设备经济方面考虑不宜每套设备安装在线监测，但利用移动式离线分析终端，则可如同便携流量计，在不同设备间轮流使用，每套设备连续监测几天数据，再移至其他设备监测，如此无须大量建设费用，却弥补了数量众多的中小二次供水设备的性能数据获取和专家状态分析。

在本实施例中，分析单元包括检测数据库和用于将采集数据与预置的检测数据库进行比较的比对模块，通过分析单元中的检测数据库与对比模块进行特征化专家分析，对二次供水设备进行检测和故障判断。检测终端还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制单元连接，无线通信模块可以为ZIGBEE、WLAN、红外、蓝牙或者GPRS、3G、4G等无线模块；小规模二次供水设备经济方面考虑不宜每套设备安装在线监测，本实施例中可以利用移动式离线分析终端，如同便携流量计，在不同设备间轮流使用，可以每套设备连续监测几天数据，再移至其他设备监测。

在本实施例中，还包括用于将采集单元采集的数据进行信号处理的数据处理单元，数据处理单元包括功率放大模块、滤波模块和模数转换模块，所述功率放大模块的输出端与滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端与模数转换模块的输入端连接。在本实施例中，监控终端通过采集单元采集二次供水设备的模拟量信号和开关量离散信号，并对信号进行滤波和数字化后存储在数据存储单元中，同时管网型智能监控终端通过内置专家分析模块对采集到时数据进行实时分析得出最优运行控制方式，通过内置的DO模块输出控制开关量对二次供水设备进行实时调节，使其始终运行在最佳经济运行状态。

相应地，本实施例还提供了一种管网型智能监控系统，包括监控终端、服务器和无线通信单元，所述管网型智能监控终端通过无线通信单元与服务器连接，用于数据存储、传输和分析；监控终端包括用于采集供水设备信息和开关量信号的采集单元、与采集单元连接的数据存储单元、用于对二次供水设备的运行状态进行检测并判断故障的分析单元和用于根据分析单元的分析结果对二次供水设备进行实时调节的控制单元。

在本实施例中，现场巡检人员可以携带移动式离线分析终端通过现场WiFi无线网络与管网型智能监控终端进行连接对二次供水设备的运行状态进行检测和故障判断。管网型智能监控终端同时还通过无线通信网络与监控中心的后台中心服务器上运行的中心系统相连接，进行远程数据传输存储、显示、分析、报警，同时接受中心下发的控制指令。优选地，本实施例中还可以包括移动监控模块，移动监控模块可以为安装有相应APP程序的智能手机或平板电脑，通过移动查询模块与后台服务器连接，对二次供水设备的历史记录进行查询，通过当服务器发出报警时，可以通过语音或短信的方式第一时间发送至移动监控模块，便于相关的负责人员能够在第一时间及时的获取到故障信息。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种管网型智能监控终端，其特征在于：

包括用于采集供水设备信息和开关量信号的采集单元、与采集单元连接的数据存储单元、用于对二次供水设备的运行状态进行检测并判断故障的分析单元和用于根据分析单元的分析结果对二次供水设备进行实时调节的控制单元；

所述分析单元与控制单元连接，所述数据存储单元与控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的管网型智能监控终端，其特征在于：还包括外部接口单元，所述外部接口单元与控制单元连接用于将智能监控终端作为便携式离线分析终端与不同二次供水设备对接。

3.根据权利要求2所述的管网型智能监控终端，其特征在于：所述分析单元包括检测数据库和用于将采集数据与预置的检测数据库进行比较的比对模块。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的管网型智能监控终端，其特征在于：还包括无线通信模块，所述无线通信模块与控制单元连接。

5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的管网型智能监控终端，其特征在于：还包括用于将采集单元采集的数据进行信号处理的数据处理单元。

6.根据权利要求1所述的管网型智能监控终端，其特征在于：还包括报警单元，所述报警单元与控制单元连接用于检测到二次供水设备故障时进行报警。

7.根据权利要求5所述的管网型智能监控终端，其特征在于：所述数据处理单元包括功率放大模块、滤波模块和模数转换模块，所述功率放大模块的输出端与滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端与模数转换模块的输入端连接。

8.一种利用权利要求1的管网型智能监控系统，其特征在于：包括监控终端、服务器和无线通信单元，所述管网型智能监控终端通过无线通信单元与服务器连接，用于数据存储、传输和分析；

所述监控终端包括用于采集供水设备信息和开关量信号的采集单元、与采集单元连接的数据存储单元、用于对二次供水设备的运行状态进行检测并判断故障的分析单元和用于根据分析单元的分析结果对二次供水设备进行实时调节的控制单元。