腾控科技水源井监控系统方案

1 前言

在各种工厂、发电厂，自来水厂，农业灌溉等等领域，水源井之间的距离相距甚远，并且各水源井离配电值班室距离也很远，从而造成起停各井的深水泵、和监测压力、流量这些数据都非常困难。随着水源井管网分布越来越大，水源井的可靠运行已经成为工厂正常运转的前提条件之一。所以通过运用最新成熟的技术，对供水管网进行数字化监控，便于相关部门的管理。

基于“集中管理，分散控制”的模式，数字化、信息化环保工程的思想，并着眼于“管控一体化”信息系统的建设，建立一个先进、可靠、高效、安全且便于进一步扩充的集过程控制、监视、和计算机控制于一体并且具备良好开放性的监控系统，完成对整个工艺过程及全部生产设备的监测与自动控制，实现“现场无人值守，少人值班，智能调节”的目标。

对于发电厂，自来水厂，由于有着较强的技术能力，我们建议用户采用自建模式。对于农业灌溉，农村自来水厂，我们建议用户采用租用模式。

2 系统结构

Ø 厂内水源井监控

监控中心能够通过网络或者通信手段，对水源井进行远程的数据监测和控制，视频监控可以作为一个可选项。

水源井，网络环境，监控中心构成。实线框起来的是监控中心。其余的就是水源井。

Ø 基于物联网的水源井监控

这样的应用方案适合水源井分布广，单个客户无法维护的应用。

我们提供系统租用的商业模式。

租用模式由腾控科技建设监控中心，提供给用户相应的登录界面和用户名密码，用户缴纳开通费用和年使用费用即可使用。用户只要能使用浏览器上网和简单的培训即可。

3 控制中心

Ø 自建控制中心

我们控制中心采用的是基于物联网的数据平台。

该平台是基于B/S架构的软件，采用大型数据库作为支撑平台，系统为三层结构，，包括数据库，中间层和WEB服务器。支持用户部署和租用两种运营方式。用户部署就是用户安装服务器，配置网络环境，安装数据库和软件，并负责系统的维护。

控制中心由一台或者多台服务器和2台或者多台监控计算机构成。考虑到监控点不是很多，如果是用户部署的话，仅设一台服务器和2台监控计算机。

监控服务器的工作是把数据通过网络把的数据取回来，放到数据库服务器内。要求服务器支持腾控的TCBUS物联网协议。服务器上还要运行一个WEB SERVER，供外部计算机展示数据。监控中心的计算机就是通过浏览器模式进行数据监视和视频监控的。

用户在异地，通过VPN协议接入到监控中心，就可以通过浏览器访问每个井房的数据甚至视频。这样大大方便了用户的使用。

软件架构采用三层结构，包括数据库，中间层和WEB服务器，支持GIS系统。有关软件的需求和性能，在实际应用过程中再讨论。

Ø 用户租用模式

如果用户采用租用方式，我们的监控中心是建立在IDC机房的，机房提供多个网络的接口，并且提供供电，消防，备用电源，网络设施等多种服务。

我们能够比客户的监控中心提供更好的网络服务和更好的设备。我们的带宽是可以按照需要随时增加的，我们采用的服务器是服务器阵列，存储设备是磁盘阵列。能够最大限度给用户提供更好的服务。

用户费用包括开通费，我们要为每个客户和物联网终端配置信息，提供技术服务。

用户使用费，按照年收取，主要包括GPRS的年使用费，网络设备的费用，租用IDC的费用以及我们人员费用，管理费用等。

同样的平台不但可以用于水源井监控，也可以监控管网，水处理设施等，腾控科技提供相应的软件和硬件设备。

其登录画面如图

4网络

作为中心最好是有一条专线接入，能够提供至少1个静态的IP地址,最好是多个静态IP，以便给服务器分配地址。作为每个控制点，至少要提供1条宽带的接入，考虑到视频监控，其带宽最好不低于512K。如果不部署视频监控，采用GPRS或者CDMA的通信方式也是可行的。

由于采用的TCBUS协议，网络设备的安装和配置就简化很多。

采用光纤和以太网方式，几乎不需要对网络设备进行太多的配置。每台需要配置IP地址，网关地址，子网掩码和中心服务器的地址，以及一些TCBUS的协议参数。

由于采用了腾控物联网协议，整个系统的特别是终端端的网络配置变得非常简单。用户只要能提供一个可以接入互联网的环境就可以了。接入互联网的方式可以是GPRS,3G和ADSL。如果不考虑视频监控，可以采用GPRS甚至最为古老的拨号上网方式。

腾控物联网协议可以接入的终端数量为32位地址，而且每台设备都是要鉴权的，非物联网终端不能连接到服务器上，网络安全性能够得到充分的保证。

对于GPRS和CDMA的设备，我们建议用户购买GPRS或者CDMA的路由器，配置起来和ADSL类似。

5 物联网

对于水源井监控腾控科技有一款WLT-960物联网可选。

WLT-960是腾控科技集多年研发经验，在腾控T9系列可编程的基础之上研发的一款集成了电力信号采集，电力保护和可编程控制于一体的产品。它非常适合于具有电机，电力控制方面的控制和保护，可以用于水源井监控，泵站监控，功率因数补偿，节能控制等等应用。

它提供如下输入输出信号：

交流输入三相电压（0～400v），电流（0～5A/80A)，频率20～65Hz，计算电压有效值，电流有效值，有功功率，无功功率，功率因数，谐波等数据，可供PLC编程使用。

8路开关量输入，6路继电器输出（3A/250V)

3路直流模拟量输入（0～5V/0～20mA)

1路模拟量输出（0～5v(10V)/0～20mA )

1个10M/100M网络接口

2个RS232/RS485串口

工作温度-40～85 摄氏度

它具有如下的功能特点：

T9系列其他产品的各种功能块，如串口自由口编程，MODBUS功能块，ENET功能块，文件操作，PID，模糊控制功能块，编程环境符合IEC61131-3标准。

支持MODBUS,MODBUS TCP/IP协议，腾控TCBUS协议，腾控ENET协议等。

提供三段过流保护，过电压保护，欠电压保护，缺相/负序电流保护，逆相序/负序电压保护，反时限过流保护，电动机启动/堵转保护，零序保护。

对于水源井一般要采集的信号包括

电动机的三相电压和电流，功率，功率因数，用电量等。T－960可以直接接电机的电压到WLT-960的电压输入端子，电流信号经过互感器后直接接WLT-960的电流输入端子即可。省去了变送器等中间环节，降低了成本，降低了接线复杂度。

水源井一般还要采集井的水位，出水口的压力，水的流量。水位信息一般采用投入式水位变送器，其实就是一个压力变送器，把水位信息转换成4～20mA，接入WLT-960的一路模拟量输入，出水口压力经压力变送器，转换成4～20mA，接WLT-960的一路模拟量输入。水的流量如果输出为4～20mA信号可以接接WLT-960的一路模拟量输入；如果采用脉冲信号，可以接WLT-960的一路开关量输入，需要编程进行计数；如果是电磁流量计等智能流量计，可以通过WLT-960的串口通信实现，WLT-960提供非常强大的自由口编程功能块和MODBUS功能块，可以方便实现电磁流量计的协议。

一个水源井可能还需要知道接触器的位置和阀的位置。WLT-960提供了8路的开关量输入，一共需要2～4个开关量输入，剩余的留作备用。

水源井还需要远程的启停，腾控WLT-960提供了6路继电器输出，可以控制电机的启停，阀的开关。同时其可以非常方便的编程，实现电动机不同的启动和停止方式。同时WLT-960还提供了1路模拟量输出，可以控制变频器，实现远程调节或者本地调节控制。