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前言
由于供水管网地理位置分散，采集、控制功能要求稳定，安全性要求较高。一般采取人工抄表、电话报数、现场手动操作的原始调度方法。收集信息数量少、处理慢、传递迟，调度处于低级阶段，以保证不缺水和维持正常运行为主，谈不上优化调度。遇上爆漏及其他事故，反映迟钝损失扩大。
为了满足对生产过程的调度和指挥，需要一个可靠的SCADA系统。它一般由企业生产调度指挥中心、分厂测控站、管网测压点、抄表遥测等组成。它所具有的功能一般包括：数据采集控制功能，数据传输功能，数据显示及分析功能，报警功能，历史数据的存储、检索、查询功能，报表显示及打印功能，遥控功能，网络功能等。
管网测点SCADA自动化控制系统，主要监测分散管网测点站点。该系统采用两级控制，一级为SCADA系统中心控制室,二级为管网测点站点远程测控终端GPRS RTU。中心控制室负责监视、管理和控制等工作。站点GPRS RTU负责多个管网测点站点的数据采集，无线传输、管网测点压力的自动控制。
系统结构
城市自来水SCADA系统可划分为5个组成部分：水司控制中心、水厂分控中心、管网测压站、管网加压站和水源井监控站。
一个自来水公司下属可能有多个水厂，一个自来水厂又有多个工艺过程，同时又负责多个管网测压站、管网加压站和水源井监控站的管理。水厂分控中心对水厂的生产及各站点进行实时监控，它是系统的信息采集和控制中心。水厂分控中心采集各站点的数据信息，并对这些信息进行存储、分析汇总或打印等处理。通过数据分析，及时给出报警信息或向站点发出控制命令，控制站点设备的运行。水厂分控中心还需将汇总数据传送到水司控制中心，以实现整个系统的调度和管理。
GPRS RTU（远程测控终端）是SCADA系统的基本组成单元，采集、控制和通信是他所具有的基本功能。对于具有分布式、集散型、网络化特点的企业，其SAS/SCADA系统的建立，离不开承上启下的GPRS RTU产品。城市供水综合自动化系统中的SCADA系统，必须具备并且非常重要的一个功能就是：实时、准确地监测遍布于全市的自来水管网的压力变化情况，另外还可能监测流量、余氯和浊度三个数据信息。应用于管网测压的GPRS RTU产品就是为此目的而设计的。由于管网测压工艺简单、无须控制、散布广泛，因此就要求此类GPRS RTU产品具有结构简单、性能可靠、价格便宜等特点。
瑞申RS
（1）、基本原理:
通过RS—485总线将数字传感器（也可采用模拟输出传感器）与瑞申无线智能测控终端连为一体，构成现场监控单元。瑞申无线测控终端内置：CPU模块、数据存储模块、控制模块、GPRS/CDMA数据通信模块。可现场接入多路模拟量、开关量、继电器信号等数据，然后直接通过GPRS无线模块将现场数据与远程控制中心连接，将采集数据实时发送到远程数据库服务器，并存储到数据库中。 通过该系统，即使在远离观测现场的异地，也能方便地对各种环境要素如流量、余氯、浊度等数据的采集读取，真正实现了远程监测和数据共享的功能。除数据远程采集、实时监控外，系统还可实现远程手机报警，并通过用户手机远程控制现场设备。
（2）、功能特点：
◎配备多种接口资源：包括模拟信号采集、开关量输入、输出、脉冲信号输入等；
◎支持一路RS232/RS485方式的用户数据接口，可接入PLC等各种设备；
◎采集传输控制一体化，提高了系统可靠性，降低了成本；
◎采用工业级超低功耗高性能的嵌入式处理器；
◎用户可以编程的量程转换和报警上下限设定；
◎内设工业时钟，精确计时；
◎自动定时上报和事件触发上报功能；
◎内置大容量FLASH存储器，数据自动记录，支持历史数据检索；
◎通讯协议完善，组态软件支持，用户免开发；
◎板载工业级GPRS传输模块；
◎提供用户设置软件，开放式接口，方便与组太软件及其它软件连接；
◎工业级设计，稳定可靠，坚固耐用；
（3）、GPRS无线数据传输技术特点：
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展起来的一种承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS抛弃了传统的独占电路交换模式，采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，有效地利用了信道资源，带宽最高可达171.2Kb/s。目前中国移动的GPRS覆盖范围在中心城市几乎达到了100%，在边远地区也达到了80%以上，实际应用带宽大约在20-40Kb/s，特别适合远程监测行业的通信需求，完全取代过去传统的有线、MODEM、X.25、数传电台、短信等通信方式。
GPRS无线数据传输具备如下特点：
3-1、可靠性高：
与SMS短信息方式相比，GPRS DTU采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。中心可以与多个监测点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。
3-2、实时性强：
GPRS具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测数据中心可以多个监测点之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。
3-3、监控范围广：
GPRS网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。比较很多无线数据网络（集群，双向传呼，CDPD，CDMA）而言，其网络覆盖是最好的。
3-4、系统建设成本低：
由于采用GPRS公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。
3-5、系统运营成本低：
采用GPRS公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用, GPRS网络可按数据实际通信流量计费，(1分-3分/1K字节)，也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。
3-6、可对各监测点仪器设备进行远程控制：
通过GPRS双向系统还可实现对仪器设备进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。
3-7、系统的传输容量，扩容性能好：
能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要；由于系统采用成熟的TCP/IP通信架构，具备良好的扩展性能，一个监测中心可轻松支持几千个现场采集点的通信接入。
3-8、GPRS传输功耗小，适合野外供电环境：
虽然与远在千里的数据中心进行双向通信，GPRS数传设备在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当, 平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小得多。因此GPRS传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。
(4)、适用范围：
4-1、设施内环境监控，如：温室、畜禽/水产养殖场、储存仓库、工厂车间等；
4-2、各类野外实验台站，如：气象站、生态站、水文站、环保监测站等；
4-3、各类农业园区、示范农场、生产基地、科研教学基地等；
4-4、偏僻分散条件下农业、生态、灾害、生物信息的监测；
4-5、为行政管理部门、咨询机构等提供的专用监测服务系统；
系统功能
中心控制室负责整个系统地控制监控。配有打印机电台等。
遥控遥测
测量各站点的状态，通过监视各个测压点的压力，调控供水系统的水泵的开关；测量、控制可人为干预进行，也可根据设定进行。
数据处理
可存储系统各站点的工作状态信息，并对信息进行统计处理产生各种报表输出。
网络连接
系统应用MODBUS RTU/ASCII协议，可以方便的联入其他计算机系统。
报警指示
监测数据量有上、下限报警指示功能。
系统参数输入及组态
输入系统参数，如巡检周期、控制参数、报警限、计算公式、系统时间等，并对这些参数进行组态，以形成完整的系统操作、控制、统计、显示、打印参数数据库。整个系统以此数据库为基础运行。
自动巡检
中心控制室自动巡检n个站点及送水泵房工作情况。
手动采集
可以人为手动巡检N个站点，得到监控数据。
历史数据打印
根据系统设定参数，自动打印系统遥测、遥控等运行状态数据。
供水数据统计
能实现对N个管网测点的压力，生成报表。
远程诊断、远程维护、远程升级
通过网络，可以对RTU远程诊断、远程维护、远程升级。
结束语
本系统以自来水厂的生产过程为背景，提出了一套基于PC机的自动供水计算机监控系统设计方案。现场调试证明，该方案切实可行，既保证了水厂的不间断生产又提高了水厂的管理水平。系统的开发时间短，成本低，节能效益明显。适合广大中小城市的供水调度进行技术改造。
厦门瑞申自动化科技有限公司
网址：www.xmrs.net
电话：0592-5788908
传真：0592-5788901
联系人：邱萍
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ruishen 发表于 2008/3/20 11:31:35
2楼 回复本楼前言
在现代社会中，供电质量的好坏，不仅反映一个国家或地区人们的生活质量、水平和投资环境的好坏，更是影响经济发展的重要因素，它决定着工业发展的方向、规模。实际上，信息时代的到来，要求不间断供电的计算机设备越来越多，给供电提出了更高的要求。停电或限电会导致减产，而忽然的停电则会危害工厂的重要设备。中低压配电网作为输配电系统的最后一个环节，其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关，只有实现中低压配电网的自动化，才可能最大限度地提高供电质量，满足人们日常生活工作与生产的需要。
实现中低压配电网自动化，可提高供电的质量和可靠性。实现中低压配电网自动化，可减少故障次数，缩小事故范围，缩短事故时间，为恢复供电、快速分析、诊断、报告事故原因提供有效的依据。
实现中低压配电网自动化，可以提高整个电力系统的经济效益：减轻维护人员的劳动强度；减少操作人员；增强电力系统的免维护性；有利于提高设备的安全和健康水平，延长使用寿命。
实现中低压配电网自动化，可以提高整个电网的管理水平。主要包括：为电力系统计算机管理自动、准确、及时地提供更为详尽、丰富的数据和信地方、任何用户的计划停电、供电；可以方便、直观地监控全局内各个用户的用电、供电情况，实现总体控制。
我国配电网自动化的薄弱环节－中低压配电网
配电网自动化建设，在我国尽管起步较晚，但也已经进行了近20年的研究和实践，取得初步成效。但是研究与实践成果大多数都是在高压配电网（35 k V以上）层次上进行的，而在中低压配电网（配电房这一层次）的自动化问题上，还是一片空白，既没有总体的规划，也没有一个统一的技术原则。不仅如此，目前的纵向监控一般只限于变电站的出线以前，对于从变电站馈线到终端用户等属于用电管理范畴的监控，除少数大用户的负荷控制外，尚无其它监控手段。中低压配电网自动化方案
1、电力系统自动化现有方案的比较
中低压配电网（主要指开关站、开关房、开闭所）的自动化和变电站的自动化具有一定的相似性。因此，分析一下变电站自动化的实现方法，对于正确确定中低压配电网自动化方案具有重要意义。
变电站自动化系统由5个部分组成：主站、远方终端单元（re mote terminal units，RTU）、线路传感器、远方控制SF6或真空开关、通信电缆。其中，RTU装置位于变电站现场，可以自动采集各种开关状态量（遥信）、模拟量（遥测），并经专用通道传递到监控中心的主站系统；有的RTU还可以按监控人员的意图和指令执行特定的遥控操作，并将操作结果返送监控中心主站系统。
从变电站RTU可以实现的功能来看，变电站的自动化包括3个方面的内容：遥信、遥测、遥控。除此之外，有的系统还可以根据遥测的结果实现电能量总加功能。与此相应，变电站自动化系统可以分为两类：一类只实现了遥信、遥测的功能，即传统的SCADA系统；而最新的SCADA 系统则属于另外一类，它应该可以实现所有“三遥”功能。这两类系统对应着电力系统自动化的不同阶段和水平。
从变电站RTU实现遥测的方法来看，RTU存在两种实现方案：
a）直流采样方案
这种类型的RTU装置在采集模拟量之前，先利用变送器将交流转化成直流，然后再使用RTUA／D转换元件将直流量表示成数字量。其装置以模拟电路为主，辅以少量的数字电路。其特点在于需要变换器，无需高级的数字处理单元（CPU等），难以反映模拟量的瞬时变化，无法进行谐波分析，电能量总加功能的实现比较复杂困难。
b）交流采样方案
这种类型的RTU装置直接使用A／D转换元件对交流电量进行采集计算，无需变送器之类的转换设备，但需要快速的数字处理单元进行配合，以对采集到的数据进行分析、综合。它不仅可以反映电量的瞬时变化，而且可以进行谐波分析，计算频率，简单地实现电能量总加功能。它们多使用微型计算机（如8 X86等）配合多个单片机（如8051、8098等）、并加上大量的A／D转换电路，来实现开关量、模拟量的采集。
当前在数字技术得到充分发展和应用的情况下，交流采样方案是配网自动化的一个合理选择。它以数字电路为主，辅以少量的模拟电路，功能强大，扩充容易，可靠性较直流采样方案有较大提高，综合成本低。
2、中低压配网自动化的应用特点
中低压配网自动化系统由主站、远方终端单元（RTU）、线路传感器、远方控制SF6 或真空开关、通信电缆等五个部分组成。中低压配电网自动化的应用有自己不同的特点：
a）传统的变电站RTU在功能上偏重遥信、遥测，但中低压配电网的自动化对象（开关房、开闭所和配电房）数目繁多，开关操作频繁，更注重遥信、遥控功能。
b）中低压配电网的自动化对象遍布城市、农村等各种不同环境，被不同层次的用电管理人员（包括农村电工）所操作。更要求其具有安装灵活、易操作、免专业维护、抗恶劣环境等特点。
c）应用于中低压配电网的RTU，在功能上应具有模块化结构，在硬件上要越简单、越可靠越好。最好是同一套简单硬件，只要简单进行一下设置，就可以满足不同场合、不同规模的要求。
由此可见，有必要开发新型的、不同于传统结构的RTU，以适合中低压配电网自动化的特点和需要。
3、中低压配电网自动化RTU的RS
RS
RS配备多种接口资源：包括模拟信号采集、开关量输入、输出、脉冲信号输入等；
1、 产品功能◎监测
RS
RS
◎报警
当电力设备发生故障时，RS
◎控制
RS
2、产品特点
◎ 支持一路RS232/RS485方式的用户数据接口，可接入大用户电表等电参数监测设备；
◎ 采集传输控制一体化，提高了系统可靠性，降低了成本；
◎ 采用工业级超低功耗高性能的嵌入式处理器；
◎ 用户可以编程的量程转换和报警上下限设定；
◎ 内设工业时钟，精确计时；
◎ 自动定时上报和事件触发上报功能；
◎ 内置大容量FLASH存储器，数据自动记录，支持历史数据检索；
◎ 通讯协议完善，组态软件支持，用户免开发；
◎ 板载GSM/GPRS/CDMA传输模块，方便用户选择GSM、GPRS或CDMA组网方式；
◎ 提供用户设置软件，开放式接口，方便与组太软件及其它软件连接；
◎ 工业级设计，稳定可靠，坚固耐用；
这样一种基于采集、传输、控制一体化RS结论
实现我国中低压配电网自动化，是提高供电质量、用电可靠性和提高电力企业自身水平的需要。利用采集、传输、控制一体化RS
引用 ruishen 2008/3/20 11:31:35 发表于2楼的内容
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