二次供水远程监控系统
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·18·文章编号:2095-6835(2023)22-0018-04基于PLC 的楼宇二次供水智能控制系统设计*曹哲贤,王宇杰,刘涛,付焕森,张熠飞(泰州学院机电工程学院,江苏泰州225300)摘要:高层楼宇的二次供水在居民日常工作和生活中具有重要的作用。
为提高二次供水的稳定性,设计了一种智能控制系统,该系统基于西门子S7-1200系列PLC (Programmable Logic Controller ,可编程逻辑控制器)、MCGS (Monitor and Control Generated System ,监视与控制通用系统)触摸屏、变频器及通信模块等设备,完成了硬件设计和软件编程。
系统还可以让用户参与控制系统的监测,实时监控二次供水的压力、水质及杂物等,保证用户的供水质量。
最后,通过仿真实验,该系统模拟运行体现出可靠的稳定性和开放性。
关键词:高层楼宇;二次供水;PLC ;实时监控中图分类号:TU991文献标志码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2023.22.005高层楼宇在城市化进程中发挥重要作用,二次供水与居民的工作和生活息息相关。
目前,二次供水基本采用自动控制,该系统往往也受控于物业,居民很难参与二次供水的监控中,导致近年来常有供水质量不佳的情况发生,如高峰期的水压不够,控制系统的老化、无人定期检修,水箱中出现杂物等。
对于二次供水,供水压力、水质、有无杂物是供水质量的关键因素。
基于此,众多学者和工程师进行了研究,如高锐等[1]利用PLC 和SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition ,数据采集与监视控制)系统对二次供水系统的各项参数进行实时监测,实现了对二次供水系统的智能控制;欧惠玲[2]采用西门子PLC 和GYMS (集成管理控制平台)、安防、门禁管理、水质在线监控等设备,推广二次供水标准泵房地的封闭式和智能化管理;张万青等[3]对二次供水的节能损耗进行了重点研究,设计了定时休眠功能;陈经艳[4]使用三菱FX3U 系列PLC 自带的PID (Proportion Integration Differentiation ,比例、积分、微分)控制,提供了供水系统的变频恒压控制,获得了较好的控制精度;路桂明等[5]利用PLC 和变频器组成闭环控制,实现了供水系统能够自动调节水泵的工作状态。
水池、水箱要求生活饮用水池(箱)必须单独设置,不得与其他用水的水池(箱)合并设置,并应有良好的保温措施。
建筑物内水池(箱)侧壁与墙面间距不宜小于,安装有管道的侧面,净距不宜小于;水池(箱)与室内建筑凸出部分间距不宜小于;水池(箱)顶部与楼板间距不宜小于;水池(箱)底部应架空,距地面不宜小于,并应具有排水条件。
人孔高出水池(箱)外顶不应小于。
圆型人孔直径不应小于,方型人孔每边长不应小于。
水池应具有良好的保温措施;钢筋混凝土水池水箱,必须内衬不锈钢、瓷砖等食品级材料及其预制水箱或内涂食品级涂料。
水池(箱)的进水管与出水管,在水箱内部的,管壁和断面应做好防腐蚀处理。
室外蓄水池(水箱)周围不得有渗水坑、化粪池、垃圾堆和有毒有害物品等污染源和污水管道,出口应高出地面并设防护设施。
水箱应有相应的透气管和罩,人孔的位置和大小要满足水箱内部清洗消毒工作的需要,有盖(门),并上锁。
水池、水箱应设有爬梯,便于卫生清洗、消毒和检查;水箱泄水管应设在水箱的底部,泄水管与溢水管均不得与下水道直接连通,溢水管末端必须安装防虫网罩;水箱内爬梯、支撑件等,应使用不锈钢材料。
给水管道、阀门要求建筑给水管道应选用有内衬或耐腐蚀的管道,主要是聚乙烯管(PE)或衬(涂)塑钢管。
在水箱、水池内部的进、出水管应选用内外防护钢管和不锈钢管等,外部及端口防护作不低于内防护标准处理;应选用与各种管道管材相应的专用配件,并作不低于相应管材标准的内外防护处理。
现场制作的钢配件应作内外防护处理;阀门材质原则上应与管道材质一致,并作不低于相应管材标准的内外防护处理。
阀门应选用不锈钢球阀、铸铜闸阀、软密封橡胶闸阀等。
透气阀、浮球阀、止回阀、减压阀、紧急关闭阀应选用铜、不锈钢材质阀门。
给水管道、阀门不得含有国家明令禁止使用的材料;管道布置清晰,横平、竖直,无强行连接;管道支、托、吊架安装牢固、规范;应有防冻包扎。
水泵及其附属设施要求水泵机组应设置备用泵,备用泵供水能力不应小于最大一台运行水泵的供水能力。
二次供水设备远程监控系统技术方案书上海创韬自控科技有限公司二零一五年七月二十八日目录1设计依据 (2)1.1建设远程监控的发展要求 (2)1.2设计原则 (3)1.3系统概述 (5)2系统组成原理 (6)2.1中控室 (7)2.1.1硬件 (7)2.1.2 软件 (8)2.2二次供水设备终端定义 (9)3供水设备远控软件的功能定义 (11)3.1数据流程规划 (11)3.2通信服务程序的定义 (11)3.3对供水设备的兼容性 (12)3.4对泵站或测压点数据操作的实时性及简易性 (13)3.5对供水设备或测压点监测信息的完整性 (14)3.6设备的历史数据报表及曲线分析 (16)3.7疑点分析 (18)3.8设备的远程控制及报警机制 (18)3.9分级管理 (20)3.10设备的安保管理 (21)3.11设备云图 (22)3.12运营情况分析 (23)3.13移动终端数据浏览 (23)4系统软硬件技术细节描述 (24)5项目实施质量的保证——行动偏差表 (27)附录A 部分成功案例 (29)附录B 数据变量采集表在兼顾数据完整的情况下,又预留50个变量作为后期使用 (32)1设计依据1.1建设远程监控的发展要求饮水安全是现代化城市可持续发展的重要基础条件,供水企业提供优质、安全的饮用水是建设健康、和谐社会并促进经济发展的基础。
池州全市现有已经正式运营自来水二次供水泵站约有十多座,由于各二次供水泵站地理分布遥远,泵站的运行情况、水质数据等信息受到地域限制及通信服务普及程度不同的影响,无法实时反馈到自来水公司,大多依靠定期向行业主管部门提交人工填写的纸质报表或电子报表的方式进行管理,这些方式效率低、准确性差,反映缓慢。
尤其是现场出现了运行故障等问题,行业主管部门不能及时发现,存在着严重的信息滞后、事故处理周期长等问题。
为此,迫切需要建立一个集自动化、信息化、智能化为一体的二次远程在线监控系统。
建立“池州城市二次供水远程监控系统”信息管理平台,实时在线监测全区各二次供水泵站的电机运行、阀门状态、流量等指标,将数据汇总到池州市自来水厂,进行实时监控,及时、准确地掌握泵站运行信息,以便及时发现问题,并讯速做出反应,另一方面,还可以通过对历史数据的分析,对自来水生产工艺提出改进、调节建议。
《城市二次供水远程监控系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市供水系统的重要性日益凸显。
二次供水作为城市供水系统的重要组成部分,其运行状态直接关系到居民的生活质量。
然而,传统的二次供水管理模式存在诸多问题,如信息反馈不及时、管理效率低下等。
因此,设计一套城市二次供水远程监控系统显得尤为重要。
该系统能够实时监测供水状态,提高管理效率,保障供水安全,为城市供水管理提供有力支持。
二、系统设计目标城市二次供水远程监控系统的设计目标主要包括以下几个方面:1. 实现二次供水的实时监测,包括水质、水位、压力等参数的监测。
2. 提高管理效率,实现远程控制,降低人工成本。
3. 保障供水安全,及时发现并处理供水异常情况。
4. 提供数据支持,为供水系统的优化提供依据。
三、系统设计原则1. 可靠性:系统应具有较高的可靠性,确保在各种环境下都能稳定运行。
2. 实时性:系统应具备实时监测功能,确保数据信息的及时性。
3. 扩展性:系统应具有良好的扩展性,以适应未来城市供水的发展需求。
4. 易用性:系统应操作简便,界面友好,便于管理人员使用。
四、系统架构设计城市二次供水远程监控系统主要由以下几个部分组成:数据采集层、数据传输层、数据处理层和应用层。
1. 数据采集层:通过安装在水厂的传感器,实时采集二次供水的各项参数,如水质、水位、压力等。
2. 数据传输层:将采集到的数据通过无线通信网络传输至数据中心。
3. 数据处理层:对传输过来的数据进行处理,包括数据存储、数据分析等。
4. 应用层:通过人机交互界面,展示实时数据,实现远程控制和管理。
五、系统功能设计1. 实时监测:通过传感器实时监测二次供水的各项参数,如水质、水位、压力等。
2. 远程控制:通过应用层的人机交互界面,实现远程控制,包括启停泵站、调节水位等。
3. 报警功能:当监测到供水异常时,系统应自动报警,并通过手机短信、邮件等方式通知管理人员。
4. 数据统计与分析:对历史数据进行统计与分析,为供水系统的优化提供依据。
智慧城市二次供水系统在现代化的城市生活中,水是生命之源,而二次供水系统则是保障城市居民稳定、安全用水的重要环节。
随着智慧城市理念的不断推进,二次供水系统也迎来了新的发展机遇和挑战。
二次供水,简单来说,就是当市政供水压力不足时,通过储存、加压等设施,将水再次供应给用户的方式。
在城市高楼林立的今天,二次供水系统的重要性不言而喻。
没有它,高层居民可能会面临无水可用的尴尬局面。
那么,在智慧城市的大背景下,二次供水系统有哪些新的特点和变化呢?首先,智能化监测成为了关键。
通过在水箱、水泵、管道等关键部位安装传感器,可以实时获取水压、水质、流量等数据。
这些数据被传输到监控中心,工作人员能够随时掌握系统的运行状况。
一旦出现异常,比如水压突然下降、水质超标,系统会自动发出警报,方便及时进行维修和处理。
其次,远程控制技术的应用让管理更加便捷高效。
以往,工作人员需要到现场操作设备,费时费力。
现在,通过互联网和移动终端,管理人员可以在任何地方对二次供水设备进行远程启动、停止、调节参数等操作。
这不仅提高了工作效率,还降低了人力成本。
再者,水质保障得到了进一步加强。
在智慧城市二次供水系统中,采用了更加先进的水质净化和消毒设备,能够实时监测水质指标,确保居民用上干净、安全的水。
同时,通过大数据分析,可以预测水质变化趋势,提前采取措施进行防范。
除了以上这些,节能也是智慧城市二次供水系统的一个重要考量因素。
采用高效节能的水泵和变频调速技术,能够根据实际用水量自动调整水泵的运行频率,大大降低了能耗。
而且,系统还可以对能耗数据进行分析,为进一步优化节能方案提供依据。
然而,要实现智慧城市二次供水系统的良好运行,也面临着一些问题和挑战。
一方面,系统的建设和改造需要大量的资金投入。
包括设备更新、技术研发、人员培训等方面,都需要有足够的资金支持。
这对于一些经济欠发达地区或者老旧小区来说,可能存在一定的困难。
另一方面,数据安全和隐私保护也是不容忽视的问题。
二次供水监控数据分析摘要:二次供水监控系统促进了二次供水的科学管理,本文介绍了二次供水监控系统的功能现状,通过分析实时监控泵房与景观式供水设备的运行数据,可以有助于预防和发现设备隐患,减少和杜绝设备故障,及时发现并消除险情,提高运行管理工作效率,降低运行管理成本,体现监控系统对二次供水运营管理的重要性。
关键词:二次供水; 监控系统; 数据分析;前言天津市自来水集团为了提高二次供水管理水平,满足居民对安全连续供水的需求建立了二次供水远程监控系统。
该系统主要负责自来水公司对二次供水各子站监测点的数据采集和监控,它是整个天津市二次供水运营维护的指挥中心,对城市安全供水起到重要的作用。
该系统由监控中心和各个监测子站组成。
二次供水监控系统负责监测各二次供水子站的进、出水流量,水箱液位,二次供水压力,供水系统分区工作电压、电流、电量、频率,泵房门禁报警,水泵启停状态,变频器故障,水泵故障,电动蝶阀启闭状态,地面积水报警,泵房排水系统工作状态等十五组数据。
监控系统的现状及功能2.1 监控系统现状自2009年5月监控中心建设完毕,至今已有四年时间。
由于城市供水地理位置分散,采集、控制功能要求稳定,安全性要求较高,该中心采用MCGS组态软件建立了供水调度监控系统,它主要由四部分组成:监控中心、通讯网络、现场监控设备、仪器仪表。
监控系统可以对远程现场的运行设行设备进行监控和控制,以实现管网压力监测、无人值守、远程智能监控、远程操作、故障复位、泵站故障监控与供水量等的数据传送,便于及时了解及控制远端生产运行情况,降低故障率,缩短检修时间,减少停水次数。
各监测点的数据采集终端可自动采集实时数据,信息传输到调度中心,调度中心通过对传输回来的数据进行分析,可找出故障的地点,从而当一个远端出现故障时,能在最短的时间内解决问题。
2.2 监控系统具有的功能(1)根据设定水压自动调节变频器频率,使泵站出口压力满足所有用户要求。
(2)根据水压及变频器运行频率自动计算和投入机组,实现各机组软启动。
二次供水数据监控中心项目技术方案XX有限公司技术方案1.项目概述1.1.项目背景////1.2.项目现状公司现有约 500 套增压设备和约 400 个泵房,分布在全市 340 余个小区。
增压设备分两种:叠压增压泵组和带水箱增压泵组;目前通信方式有两种:类型 1、无水箱设备通讯方式为 GPRS/CDMA 无线通信; 类型2、带水箱设备通讯方式为光纤有线通信;1.3.项目需求本项目所建平台总体目标用于我公司供水范围的二次供水设备的数据和图像的实时监控。
本次项目工作包括服务器机房及中控室建设(位于水司设备维护中心办公楼内),接入10套二次供水泵房数据(分散于5个住宅区)。
建设好的平台应易于修改,以适应设备、控制原理或二次增压泵站配置的变化。
系统主要包含二次增压设备实时数据、历史数据及曲线查询和报表打印等功能,通过集成、整合、汇总、显示、查询等方式提供二次增压监控必要的数据支撑和辅助分析服务,将有助于提高监控人员对数据的分析能力,进一步规范二次增压设备日常维护各项流程,确保供水系统安全、经济的合理运行。
具体需求如下:1.设备已安装于各二次增压泵房,按甲方提供的通讯协议1,通过GPRS/CDMA方式接收叠压设备的运行数据至二次供水数据监控中心的前置机,并将接收的数据写入中心数据存储服务器2.从中心数据存储服务器提取数据并实时在客户端展示各站点数据,软件接入二次供水设备能力大于800套;3.PLC操作控制前置机:使用工业组态软件,通过TCP/IP工业以太网协议读取西门子S7_300PLC数据并展示,能对现在增压设备进行控制及参数设置,同时要将数据写入中心数据存储服务器;4.视频客户端:显示各二次增压泵站现场图像;5.前置机和数据库放置在虚拟机中,同时实现协议1、协议2对站点的时钟、时段等设置。
各应用客户端和视频客户端为物理机;1.4.项目建设内容1.4.1.硬件安装调试主要工作内容(1)提供系统的二次设计工作(包括系统组成、布置图、设备选型;技术方案设计。
方案需求二次供水的安全性和可靠性一直都受到居民的广泛关注,人们用水安全意识还是要加强,监管人员也要切实处理水质污染问题。
供水单位设备经费投入不足、人员业务素质不一等原因,二次供水问题不少。
采用新的24小时实时监测后,就能及时发现异常。
二次供水的水质相比原水供水更容易被污染,针对频繁的二次供水污染事件发生。
水质监测与检测技术的提升,市民的日常饮用水水源可以得到了更加严格的监管和控制。
与以往需要人工检测和管理不同,不再依靠人工采集信息,不仅可以24小时检测水质,还可以在水质不过关时及时报警。
技术部署二次供水水质在线监测系统基于DTU无线通讯网络4G蜂窝无线终端串口rs-485/rs-232采集数据转无线,运用传感器自动测量:色度、浊度、余氯、pH、细菌总数、大肠菌群数、藻类、生物毒性、重金属铅等,数据库自、计算机应用,通过二次供水水质监控管理软件实现二次供水水质以及pH、藻类等环境因子的监测及数据的远程采集传输,通过对二次供水水质的实时监测,对二次供水污染进行预警预报,防止污染水流向居民用户使用,有效保护居民健康。
方案优点固定接口:1*RS485/422,2*RS232,2*GPIO,3*ADC;符合212环保协议要求;工作温度:-30℃~+75℃;冗余电源:5~35VDC;采用工业级器件和专门设计,能适应工业现场严酷的工作环境;低功耗设计,宽电源输入(5~35VDC),适用不同现场供电方式;采用金属外壳,保护等级达IP30,特别适合于工控现场的应用;4G工业级DTU支持本地PC端配置工具;AT指令配置和TCP/IP远程配置等多种配置和管理方式;简化了现场施工及后期维护的难度,大幅提升施工效率,降低系统运营的整体成本;。
自来水公司二次供水监控平台技术方案设计一、项目背景随着城市化进程的不断推进,城市供水需求量逐年增长,其中二次供水系统作为城市供水体系中重要的组成部分,更加受到重视。
由于二次供水系统具有接触人体的特性,因此其水质安全问题直接关系到市民的健康和生活质量。
为了保证二次供水系统的水质安全,必须通过科学的监测手段来定期检测和监控行业标准,及时发现问题并解决。
为此,本项目依托于某自来水公司,开发了一款二次供水监控平台,旨在实现对二次供水管网及设备的实时监测和数据管理,快速准确地获取水质参数、附加值和供水储量等信息,通过数据分析和处理,及时发现问题和异常,保障二次供水系统的正常运行和用户水质安全。
二、系统架构设计本平台采用分布式系统架构,分为前端监控显示、后端数据管理、通讯采集以及数据库存储等四个模块:1.前端监控显示模块该模块采用Web方式实现,使用Vue框架搭建界面,数据展示使用Echarts实现。
在界面设计上,采用以地图为主体的展示方式,以设备图标、管网连线和水质指标为标签,直观展示管网图形、水质参数和设备开关状态,同时支持大屏幕轮播和移动端多设备支持,方便工作人员进行实时监控。
2.后端数据管理模块该模块采用Spring Boot框架实现,负责数据采集与传输、数据处理与分析、任务调度与管理等功能。
具体包括以下几个子模块:-数据处理与分析:根据采集到的数据进行解析和加工,生成实时监测报告和预警信息。
-数据传输与采集:支持各类水质传感器和监测设备数据采集,通过标准计算机网络协议(TCP/IP、HTTP/HTTPS、MQTT等)与前端进行通信,实现数据实时更新。
-任务调度与管理:支持任务的自动调度和自动化完成,自动完成数据采集,数据处理和数据上报,保证数据的及时更新。
-安全与权限管理:通过用户认证和动态权限控制,保证数据的安全和责任的分工。
3.通讯采集模块该模块包括各类水质传感器、自动化控制设备和通讯网络设备。
二次供水plc使用说明书二次供水PLC使用说明书一、引言二次供水PLC是一种用于控制二次供水系统的自动化设备,能够实现对水泵、阀门、压力传感器等设备的监控和控制。
本使用说明书将详细介绍二次供水PLC的安装、调试和操作步骤,以及常见问题的解决方法,帮助用户正确使用该设备,提高二次供水系统的运行效率和稳定性。
二、安装步骤1. 确保供电稳定:在安装二次供水PLC之前,必须确保供电稳定可靠,并使用符合要求的电源线连接设备。
2. 安装支架:根据二次供水PLC的尺寸和重量,在合适的位置安装支架,并使用螺丝固定。
3. 连接线路:根据接线图,将PLC与水泵、阀门、压力传感器等设备进行正确的连接,并确保连接牢固可靠。
4. 电源接入:将电源线连接到二次供水PLC的电源接口上,并确保极性正确。
5. 确认安装:检查所有连接是否正确,确认无误后可以通电。
三、调试步骤1. 供水系统参数设置:根据实际情况,设置二次供水PLC的工作参数,包括水泵启停压力、压力传感器的量程等。
2. 传感器校准:根据压力传感器的使用说明,对其进行校准,确保测量的压力值准确可靠。
3. PLC程序下载:将编写好的PLC程序下载到二次供水PLC中,确保程序无误。
4. 系统调试:启动二次供水系统,通过监控界面观察水泵、阀门等设备的工作状态,根据实际需要进行参数调节,确保系统正常运行。
四、操作步骤1. 启动系统:通过操作界面上的启动按钮,启动二次供水系统。
系统将自动进行检测和控制,确保水泵按照设定的压力值进行启停。
2. 监控设备状态:在监控界面上,可以实时监测水泵、阀门、压力传感器等设备的状态,包括运行状态、压力值等。
3. 参数调节:根据实际需要,可以通过操作界面上的调节按钮,对系统参数进行调整,如启停压力、压力差等。
4. 告警处理:当系统出现异常情况时,二次供水PLC会及时发出告警信号,并在操作界面上显示相应的告警信息。
用户应及时处理告警,并查找原因进行排除。
小区二次供水系统小区二次供水系统工作原理本设备采用微机变频技术、负压处理技术实现无负压供水,通过触摸屏显示运行状态,通过真空补偿系统及全封闭结构实现了与自来水管网的直接串接,并且克服了对管网的不良影响。
通过微机检测管网压力,用负压反馈来调节变频器的频率。
首先根据实际情况设定用水点工作压力,检测出水管实际压力并与设定压力进行比较,如果实际压力高于设定压力,则降低变频器频率,反之升高变频器频率。
工控微机随时检测管网压力,计算速度很快,调节速度也是瞬时完成。
使管网压力始终保持在设定数值上。
另外如设备组成图所示,全密封结构及负压反馈抑制系统使本设备可以和自来水直接串接,因水泵工作的叠加原理,使设备可以充分利用自来水原有的压力,增加了变频调速给水设备的节能点。
当自来水压力不足致使压力下降时,本设备通过真空抑制器及稳压补偿器中的检测装置采集稳流补偿器内的真空度及水位信号,通过微机控制真空抑制器及稳流补偿器中的特殊装置动作,抑制负压产生,保证本设备不对城市管网产生任何影响。
小区二次供水系统技术特点:1、设备全密封运行,不与空气接触,水接触过流部分均为食品级不锈钢材质,杜绝二次污染,保证饮用水的良好水质;2、国际先进的水利模型,独特加工制作工艺和外表面处理,提高系统使用效率和使用寿命;3、系统结构设计紧凑,安装与维护快捷方便,同时节省设备占地面积,节省大量土建投资;4、充分利用管网压力,叠加增压,节省电能,密闭管道运行,避免跑,冒,滴,渗,漏等水资源流失;5、通过自主研发的控制模块进行智能化控制,提高系统使用的稳定性,同时可以选配远程监控模块轻松通过新号传输第一时间掌握系统运行情况。
我国采用的楼宇小区二次供水系统大致经历了四个阶段:(绵绵)小区二次供水系统第一阶段是采用“储水池+水泵+高位水箱”的方法,市政来水进入储水池,然后由水泵加压后送至高位水箱,由高位水箱向用户供水,蓄水池起到高峰用水时调节作用;小区二次供水系统第二阶段是采用“储水池+水泵+压力罐”的方法,市政来水进入储水池,然后由水泵加压后送至压力罐,由压力罐向用户供水,蓄水池起到高峰用水时调节作用;小区二次供水系统第三阶段采用“储水池+恒压变频供水系统”的方法,设定了系统的供水压力后,在控制的作用下,水泵的转速和投入运行的水泵数量随供水量的变化而改变,输出压力的恒定,一定程度上节省了电耗。
小区二次供水监控平台方案1.引言二次供水系统是指在城市供水系统之外,以小区为单位、由小区独立建设和维护的供水系统。
为了确保小区供水系统的正常运行,提高供水系统的可靠性和安全性,需要建立一个监控平台对二次供水系统进行集中监控和管理。
本方案旨在介绍一个针对小区二次供水系统的监控平台方案。
2.系统架构该监控平台采用分布式架构,包括监控服务器、数据采集终端、数据传输网络和监控终端。
2.1监控服务器监控服务器作为平台的核心,负责接收和处理来自数据采集终端的数据,提供实时监控和远程管理功能。
监控服务器具有高性能的计算和存储能力,并配备数据库管理系统,以存储和管理各种数据。
另外,监控服务器还负责与用户端的监控终端进行通信,提供实时监控画面和告警信息。
2.2数据采集终端数据采集终端安装在小区的供水设施上,用于监测和采集供水系统的各种参数和数据,如水位、压力、流量、水质等。
数据采集终端通过传感器和数据采集模块将这些数据转换成数字信号,并通过通信模块传输给监控服务器。
2.3数据传输网络数据传输网络负责将数据采集终端采集到的数据传输给监控服务器。
可以选择有线网络或者无线网络,根据具体的使用环境和需求来决定。
有线网络可以保证稳定可靠的数据传输,而无线网络可以更方便地覆盖整个小区。
2.4监控终端监控终端是用户与监控平台进行交互的界面,用户可以通过监控终端实时查看供水系统的运行状态和相关数据,也可以进行远程控制和管理。
监控终端可以使用电脑、手机、平板等终端设备,用户可以根据自己的需求选择合适的设备。
3.功能需求3.1实时监测监控平台能够实时监测二次供水系统的状态,包括水位、压力、流量、水质等参数。
通过实时监测,可以及时发现供水系统的异常情况。
3.2告警功能监控平台能够根据预设的参数范围进行告警,当一些参数超出范围时,能够及时发出告警信息,提醒相关人员进行处理。
告警信息可以通过短信、邮件等方式发送给相关人员。
3.3数据分析与报表监控平台能够对采集到的数据进行分析和统计,生成运行报表和趋势图表,了解供水系统的运行情况和趋势。
二次供水远程监测
行业现状
随着城镇化步伐的加快,用于城市二次供水的无负压供水设备正被居民楼、小区广泛使用。
但由于居民楼与小区在各城市中广泛分布,因此,如何实时有效地监控及管理全城甚至是全国的供水设备已成为众多无负压供水设备制造商最为头疼的问题。
解决方案
厦门物通博联针对无负压供水设备维护的实时性、高效性、广域性等特点提供基于P1C远程监控的二次供水物联网解决方案,她不仅可以实现在一个平台上实时监控各地所有的供水设备、同时还能实现对设备的故障预警和故障诊断以及数据远程采集等功能。
具体供水远程监控系统架构如下
系统组成
无负压供水远程监控系统由工业智能网关、无负压设备数据应用云平台通过物通博联穿透云管道形成的安全设备管理系统。
工业智能网关作为系统的数据采集端,与变频控制器中的核心控制器(如P1C)以及现场采集器等连接,以GPRS^GAG以太网等方式上网,通过物通博联穿透云安全通道,将采集到的数据上传至数据服务中心,监控中心通过PC或手机端展示。
系统功能:
通过PC或手机端实时监控各地供水设备的实时数据,历史曲线,视频监测显示,故障预警及故障诊断,并能够管理水泵安装的小区、机组、联系人等信息,保存机组的历史运行状态,可在地图上标注
手机端功能展示: 设备安装的位置。
电胭端平台功能展示:。
二次供水泵房电气设备的配置与智能监控摘要:城市市区规模越来越大,小区二次加压泵房数量将会持续增加,供水公司二次加压泵房管理工作将会更加繁重。
二次加压泵房分散在城市的各个小区,大部分泵房无人值守,常规情况下使用人员定时巡视、管理,管理方式比较落后和被动。
新时期智能控制、远程监控手段成为趋势,改变了传统供水设备出现故障后泵房无人发现,只有靠居民拨打投诉电话后再派人去现场处理的局面,实现现代泵房电气设备的智能化管理。
关键词:二次供水;泵房设备;智能现阶段社会发展速度加快,城市化进程速度增加,越来越多高层建筑的出现,增加了供水管理的难度。
居民用水问题是现代社会发展过程中的重要组成部分,因此相关部门、工作人员都需要高度重视二次供水设备的使用,结合现有情况的基础山上以先进技术来保证居民的生活用水,改善用水困难、水资源缺乏的现状。
现阶段为真正意义上的实现高层建筑的二次供水顺利开展,需要合理配置水泵房内的电气设备。
1.二次供水泵房电气设备的配置1.案例某高层建筑小区为满足高层自来水的需要,设置二次供水泵房,泵房内设置三个加压区,分别是:A区,A区水压为低压;B区,中压;C区,水压为高压。
结合本小区实际情况,综合参考用户用水量,在每一个加压区设置4台水泵,分别是1#、2#、3#、4#,其中1~3#是主泵,4#是恒压用辅泵。
根据标准化物业管理的规范和相关要求,对二次供水泵站的电气设备配置进行科学管理,同时利用二次供水泵房远程监控系统速进行实时有效的监督管理。
1.1.二次供水泵电气设备配置模式1.变频电柜控制系统使用西门子PLC收集出水管上压力传感器参数,实现设备的监督、管理,使用对应技术方案,以计算机输出模拟控制量ABB变频器,用以调速控制给水泵的频率,实现出水口出水压力的控制。
同时设置稳压泵、稳压罐,在设备的支持下提高系统限压的数值[1]。
同时在主泵不工作的时候稳压泵还可以持续小流量供水从而降低水资源的浪费现象,实现节能降耗。
二次供水监控方案、二次供水监测系统方案
系统概述
二次供水监控方案可兼容各种类型的二次加压泵站,可远程监控泵站内各类设备的运转情况,可及时发现停水、压力不足、水质超标、人员闯入等异常,大幅度提高了供水服务质量。
系统架构
唐山平升二次供水监控,二次供水泵站与调度中心之间的通信可采用小区宽带、ADSL、GRRS等多种方式。
监控重点
功能特点
● 监测电压、电流、频率、状态、控制方式等设备参数。
● 监测压力、流量、水位、温度、真空度等工艺参数。
● 远程手动或按逻辑控制加压泵的启、停,调节管网压力等。
● 远程手动或按逻辑控制电动阀门的开、关及排污泵的启、停等。
● 有线网络:ADSL 、光纤、网线通信时,支持视频实时监控。
● 无线网络:GPRS/CDMA 、3G 、4G 通信时,支持远程拍照功能。
● 实时在线监测水质余氯、PH 值、浊度等数据。
● 监测现场安防、设备巡检、现场环境等情况。
● 支持设备故障报警及采集参量上、下限报警等。
● 支持水质异常报警、人员闯入报警等。
● 自动生成统计报表、历史数据曲线分析。
●
现场终端和中心服务器双向存储历史数据。
软件界面
二次供水监控方案(二次供水监测系统方案)软件界面。
二次供水远程监控系统目录1.概述 (5)2.设计目标 (5)3.总体架构 (6)3.1软件系统结构 (6)3.2硬件系统结构 (8)4.数据标准化及采集设计 (8)4.1数据管理理念 (8)4.2数据梳理 (9)4.3数据的采集和接入 (9)4.4数据标准化 (9)5.数据处理设计 (10)5.1数据抽取 (10)5.2数据校核 (11)5.3数据存储 (12)6.系统功能设计 (13)6.1实时监控 (13)6.1.1 GIS应用 (14)6.1.2 综合监控 (15)6.1.3 工艺图 (18)6.1.4 视频监控 (18)6.2预警报警 (19)6.3历史数据查询 (20)6.4统计分析 (21)6.5基础信息管理 (22)6.6远程控制 (22)6.6.1指令发送 (22)6.6.2操作日志 (23)6.7移动应用功能设计 (23)7.系统效益及优势 (24)7.1系统效益 (24)7.2系统优势 (25)7.3系统缺陷 (26)表目录图 1 GIS应用界面..................... 错误!未定义书签。
图 2 综合监控界面..................... 错误!未定义书签。
图 3 工艺图界面....................... 错误!未定义书签。
图 4 告警监测界面..................... 错误!未定义书签。
图 5 历史数据界面..................... 错误!未定义书签。
图 6 二次供水APP界面................. 错误!未定义书签。
1.概述作为城镇供水系统的“最后一公里”,二次供水设施解决了中高层建筑的供水问题,但目前存在着跑冒滴漏严重、供水服务不规范、水质二次污染风险高等问题,目前已成为影响城镇居民饮用水安全的薄弱环节,群众反映强烈。
为此,住房城乡建设部、国家发展改革委、公安部、国家卫生计生委联合下发通知,明确不符合要求二次供水设施改造完成时限,并鼓励供水企业承担二次供水设施运行维护,真正实现“从源头到龙头”的全过程统一管理。
为提高二此供水的管理水平和效率,确保高层住宅的安全稳定供水,需要一套信息畅通、行动迅速、功能强大、运行可靠的二次供水泵房监控系统,来辅助供水企业高效、快速、准确地做出决策,最大限度的保障城市供水安全和降低供水事故损失。
因此,建立一套基于现代化管理手段的二次供水远程监控管理平台是非常有必要的。
2.设计目标建立远程监控管理平台,实现水务集团对所辖二次供水泵房的统一运营管理,即在实时监测二次供水泵房运行信息的同时,统一对二次供水泵房进行调度指挥与远程操控,从而有效降低设备故障率与维护管理响应时间,提高集团对二次供水泵房的管理水平,确保居民正常用水和安全用水的同时降低管理运营成本。
(1)建立生产数据平台对二次供水泵房的生产数据进行采集、分类、加工、整理、归档,使之成为完整和可用的生产记录,形成统一和开放的生产数据共享平台,为生产调度、生产统计等提供数据支撑和决策依据,为集团信息化建设的高级应用提供可靠、准确、及时、完整的数据保障。
(2)实现生产过程的集中监控对二次供水泵房进行集中监控,真实反映二次供水泵房的生产过程状况。
在水司内部,可通过系统对各个重要的生产环节进行集中监控,对生产现场的生产执行情况进行实时监控,令各级管理人员能够及时、准确、全面、直观的了解和掌握生产状况,并进行远程控制,进而实现对整个二供系统的统一指挥和集中调度。
3.总体架构3.1软件系统结构根据本项目的应用特点,采用B/S与C/S架构相结合的方式,其中考虑交互与计算的复杂性,模型的建立、编辑与维护以C/S架构(C/S应用程序),对于GSM、SCADA、实时模型、巡检系统、计量系统应用等采用B/S架构,即浏览器模式,底层采用统一的基于SOA规范的服务接口调用方式。
基础设施层(IAAS):提供给排水系统中布设的各类前端感知设备、通道、以及仪器,实现数据的采集,包括水表、水压监控设备、水位控制仪、视频监控设备等各类水务监测、探测设施等,以此来获取实时数据资源。
同时提供设备资源、服务器、储存空间、网络资源、通讯资源、负载均衡、防火墙等基本资源,平台可以在此基础上部署和运行各种软件,包括操作程序和应用程序。
基础设施运用虚拟化技术将各类硬件资源合理、动态的分配给各服务;基础设施层将自动监控上层应用的资源使用情况,保证各个应用在正常运行的前提下,能够合理的调度硬件资源、提高硬件资源的利用率。
数据服务层(DAAS):数据是一种资产,每天都会产生海量的数据,数据的积累也在呈指数级的增长,对于数据的要求包括提取、展示、挖掘、分析等也日趋迫切。
数据服务层就是将空间数据、关系业务数据、实时数据、模型数据、元数据等数据资源进行统一建模与数据管理,同时数据总线与共享交换平台实现数据的采集、接入、以及数据在系统内以及系统与系统之间的流转,通过数据服务层最终提供一个简单独立的请求接口,在简化应用开发的同时使应用获得强大的数据分析能力。
基础框架与平台层(PAAS):基础框架是平台运行的基础,为平台提供了访问基础设施层的方法和手段。
基础框架面向开发人员提供了很多软件开发过程中的很多必要的服务,使开发人员可以方便快捷的接入功能和模块,获得访问能力,实现功能的快捷接入、统一维护、数据共享的目标。
提供系统运行所需要的通用应用服务、组件、引擎、外部标准接口等。
应用程序层(SAAS):向用户提供业务功能,应用层与平台层进行直接的数据和控制的交互,也可以通过数据服务获得数据的分析和展示能力。
构建在公司各职能处室的综合业务应用系统和服务平台,在该层次中各类业务应用系统主要体现整体运营的业务内容,他们将是业务逻辑的接口,实现业务流程的控制及运营监控中心各项管理与服务功能的工具平台和统一使用的窗口。
应用层支持多种用户设备的接入和访问。
应用层支持第三方系统的接入。
展现层:包括最终用户的使用功能模块及设备,用户可通过PC、移动终端、平板电脑、浏览器的形式访问系统。
3.2硬件系统结构根据本项目设备特点,划分为以下四个部分:数据采集端:包含表务、水泵、阀门、管网等各类实体供水设备,涉及到设备的经纬度信息、使用年限、测量数据等大量数据;有线或无线传输等网络设备。
数据存储分析:数据存储、应用程序运行的服务器平台。
工作人员操作终端:涵盖水司工作所需的各类人员操作PC访问端,台式机、笔记本电脑等。
移动终端:查看二次供水状态的手机端app。
4.数据标准化及采集设计4.1数据管理理念自控系统的数据一般以自控变量形态存在,变量的定义在一些成熟行业有行业标准,但是在水务行业没有相关行业标准指导设计人员和自控工程师定义变量,水务行业自控系统变量的定义存在很大的随意性,由于自控系统的业务逻辑相对简单,这种随意性对自控系统本身来讲没有太多影响,但如果将变量直接存储用于支持业务系统,业务系统利用数据的难度将是极大的。
另外,各种设备仪表输出的变量数据也都基于厂家自身规范定义,无统一标准。
因此,建设集中监控调度系统之前,不仅需要将各种变量数据进行系统梳理,还需要建立在线数据指标体系和指标管理系统模块,将规则不统一的变量数据转换为标准的指标数据再进行存储。
指标标准按管理软件数据设计原理进行设计,可以完整地支持业务应用。
4.2数据梳理对系统需要采集监控的泵房数据进行梳理,主要包括:出水流量、出水压力、累计出水流量、液位、三相电流、三相电压等。
4.3数据的采集和接入二次供水系统的数据采集接入可通过多种方式进行,如直接采集设备数据、从数据库采集数据等,在数据采集过程中,应注意尽可能少接口环节完成数据采集,以提高数据采集体系可靠性。
4.4数据标准化二供系统采集到的变量数据、仪表数据和其它在线数据均会通过系统统一处理,转化为标准数据。
5.数据处理设计5.1数据抽取数据采集终端、数据接收网关包含数据抽取引擎,将采集到的实时变量数据按指定时间间隔进行抽取,将抽取结果传递给数据标准化引擎,标准化引擎进行标准化处理后存入临时库/实时库。
数据抽取的时间间隔可配置,抽取规则可配置。
数据采集终端、数据接收网关还包含数据归档抽取引擎和主题数据抽取引擎。
数据归档抽取引擎是按定义规则定时将临时库/实时库中的数据抽取存入历史库中,并同时删除临时库中的相应数据;主题数据抽取引擎则在历史库中抽取基础库,在基础库中抽取专题库。
数据抽取的时间间隔可配置,抽取规则、计算公式可配置。
数据抽取主要是针对各类综合统计分析用的数据,如泵房运行状态统计分析、供水流量统计分析等。
考虑到抽取数据的完整性,系统将采用两种方式进行数据抽取处理。
(1)自动处理:系统可以设定数据抽取任务的时间频率,将定时自动进行数据提取工作,提取过程中将充分考虑数据的容错机制,对提取不成功的情况自动进行重试,并最终记录问题原因。
(2)人工处理:系统提供良好的数据抽取人工处理管理界面,可以针对各类统计分析的数据抽取任务进行操作管理,选择相应的时间周期进行数据抽取。
5.2数据校核数据校核模块的功能是将已经采集到的数据与采集点的数据范围值进行比对,从而判断所采集到的数据与真实数据之间是否有偏差。
系统提供采集指标变量的阈值管理,在进行数据抽取处理过程中将根据采集指标变量的阈值范围,对数据进行校核处理,对于超出所设置的阈值的数据,系统将采用两种方式进行处理。
(1)自动处理:采用剔除数据法:自动剔除超出阈值范围的数据,同时保留原数据。
采用平均数据法:在异常数据时间值前后各取N个数,如5个数,求平均值,用平均数据代替该异常数据。
采用数据拟合方法:在异常数据时间值前后各取N个数,如5个数,采用数据拟合方法,如比较常用且较为简单的最小二乘法,拟合出异常数据处的合适数据,取代该异常数据。
(2)人工处理:系统提供数据校核的管理界面,高亮显示异常数据,数据管理员可以人工操作处理该数据。
因为系统中采集和处理的数据量较大,系统将主要采用自动处理方式进行数据校核,人工处理方法作为辅助管理手段。
5.3数据存储系统数据中心的建设采用关系型数据库进行建立,为保证系统的访问速度,将数据量大的历史表以及统计表进行分区存储处理,以提高数据库以及应用系统的效率。
二供系统的数据存储分为五种类型:实时库、临时库、历史库、基础库、专题库,通过五种数据库的存储实现对在线监控应用功能和调度业务功能的有力支撑。
1)实时库实时库主要存储各系统的即时数据,为实时监测应用提供高效的数据提取服务。
为提高访问速度,实时库仅存储近期数据(如近一周、一个月、三个月),存储时长可以配置。
2)临时库临时库部署在数据采集或接入端,用于临时存储短期数据(1天、3天或7天),小的数据量可以保障数据库服务响应和吞吐速度,以此提高采集数据存储的效率和可靠性。