渠道智能测控系统典型方案设计Word下载.docx

渠道智能测控系统典型方案设计Word下载.docx

《渠道智能测控系统典型方案设计Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《渠道智能测控系统典型方案设计Word下载.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（6）控制器：

功能强大的RTU计算机控制单元监测信息、上传下达控制调度指令、并可智能化处理有关数据；

（7）通讯系统：

支持有线网络以太网TCP/IP通讯和无线GPRS通讯。

3.3.1.功能设计

⏹识别非接触IC卡，用户通过刷卡才能水，在监控终端对用户卡通过密码进行安全认证后，方能开闸取水。

⏹支持本地IC卡控制闸门开关。

⏹支持根据闸前闸后水位及闸门开度实时积算过闸流量和累计流量。

⏹支持IC卡欠费自动关闭闸门。

⏹内存数据能保存10年以上，不因断电而丢失，内存数据能保存10年以上，不因断电而丢失。

⏹具有保护电机的功能，当线路缺相、电机过载时，IC卡智能控制器自动跳闸断电，停止向负载供电。

⏹具有无线通信功能，能将用户用水记录数据直接上传至县级管理站，支持自动定时上报和随机召测功能，并支持远程直接遥控，实现禁止超采机井取水的管理功能。

⏹支持远程控制及本地手摇机械开闭闸门。

⏹支持远程设置水位上下限、闸门开度自动化控制参数，可实现闸前、闸后水位及闸门开度的自适应控制。

⏹支持移动互联终端设备远程控制，支持供电故障、闸门故障、水位越线等短信报警、网页报警。

3.3.2.通讯机制

一体化闸门控制柜可通过光纤有线网络直接与上级水管理平台进行通讯。

一体化闸门控制柜计量设备采用即时上报模式，正常情况下闸门每启停一次数据上报一次；

并默认一天一次平安报（可设置），出现异常情况时会即时上报故障信息。

3.3.3.工作原理图

图3工作原理图

闸门结构机械部分包括闸门结构及其启闭传动部分。

闸门为工作部分，启闭机为闸门开启与关闭的执行部分。

目前国内使用较多的是平板铸铁闸门，它由门框、闸板、导轨、密封条、传动部件、吊耳和可调整密封机构等部件组成。

但是铸铁闸门重量较大。

启闭机由人力、电机或气动、液压机构带动传动装置的齿轮、蜗轮蜗杆等运转，驱动传动螺杆或缆索使闸轴作垂直升降运动，从而开启或关闭闸门，达到开水、关水或调节水位的目的。

智能测控一体化闸门主要用于沟渠、水坝的水资源管理和调度，闸门结构及其启闭方式简单、易于操控。

闸门结构选用平面闸门，与铸铁闸门结构类似，采用钢制型铆接接式结构，各种钢制材料根据明渠尺寸进行定制化插接，尺寸大小可自由定制，由于结构牢固，便于电机进行精确控制。

闸门框架采用高强度钢制模具生产，测量精准。

3.3.4.供电要求

系统采用380V交流供电，电源电压波动范围应在380V±

15%之内。

3.3.5.计量方式

一体化闸门采用过闸流量的计量方式，根据闸前闸后水位及闸门开度，可通过水力学公式进行过闸流量计算。

3.4.IC卡智能灌溉控制终端

IC卡智能灌溉控制终端是专门为农业灌溉管理而设计，产品集用户管理、用水管理、用电管理、机井管理、无线数据传输于一体，能够做到灌溉取水智能控制，人工预付费管理和实时精确计量，能够无线传输灌溉用水信息至网络服务端。

水资源的数据统计与分析，成功解决了农业灌溉管理中长期存在的电费、水费计量难、灌溉收费难和浪费水资源的难题，使农业灌溉用水方式更加简单可靠，做到了灌溉管理的精细化，极大的节约了人力物力。

图4产品外观图

3.4.1.安装方式

本产品安装方式多样化，视根据现场情况而定。

为了便于设备的操作、维护，一般采用将IC卡智能灌溉控制终端嵌入PLC自动控制柜里面，留出用户刷卡窗口；

也有将本品独立安装在管理房或者用户易操作的地方。

3.4.2.功能设计

◆界面右上角显示设备时间；

◆当前用户：

显示当前用户姓名；

◆用户卡号：

显示当前用户IC卡编号；

◆已用水方：

显示本次刷卡开泵、闸的已用水量；

◆剩余水方：

显示当前用户的剩余水量；

◆开泵时间：

显示当前用户的刷卡开泵、闸时间；

◆泵站名称：

显示泵、闸站名称；

◆泵站编号：

显示泵站编号（命名规则当地行政区编码+泵站号）；

◆网络状态：

显示三种网络状态分别为优、发送中和DTU启动；

◆设备状态：

显示设备当前基本参数分别为设备是否开启、设备是否正常、柜门是否关闭、供电方式、水量是否充足、电压是否超限、电流是否超限、电量采集是否正常、水量采集是否正常；

◆累积用水方：

显示该终端设备年度累积用水量；

◆智能提示：

及时反馈给用户设备信息参数与人性化提示用户

3.4.3.产品原理

IC卡智能灌溉控制终端由控制模块、射频模块、电量采集模块、显示模块和传输模块五个主要部分组成，配合自动控制柜，控制闸门的启停。

设备工作时，核心控制模块通过判断IC卡金额值，控制接触器继电器输出信号给自动控制柜，启动闸门。

充值卡充值，刷卡开启，设备会自动采集流量计数据，根据用水量扣除余额，直到扣到金额为零或者用户刷卡发出落闸命令后，设备会自动信号传给自控柜，自控柜执行落闸命令。

3.5.闸前水位测量

3.5.1.功能设计

●实时数据上报功能：

该项可用于向一体化闸门控制柜上报闸前水位的数据。

●历史数据查询功能：

历史数据查询主要用于查询从本机向中心上报的数据，首先必须设置查询的开始日期，然后设置查询的结束日期，所得的结果为在本段时间内上报的所有信息。

●渠道管理设置功能：

本功能主要用户管理配置渠道，可以设置渠道编码、渠道名称、渠道参数，为了安全起见，配置、修改、新增渠道前必须输入用户密码。

●系统参数设置功能：

本功能能可用于设置通讯参数、用户密码。

●数据采集：

数据采集单元完成水位、流量数据的收集任务。

水位和流量信息经过数字化后直接进入数据存储设备；

水位信息根据需要，可转换为流量信息，由实测水位～流量关系获得。

通过遥测模块和仪器将测站的水位、流量等信息采集并使其转换成数字信号后存储、发送。

●数据存储：

数据存储单元把观测的水位、流量信息经过数字化处理后暂时存储起来，根据系统运行要求适时传送到一体化闸门控制柜。

●数据传输：

数据传输工作由通信系统承担，负责将遥测水位、流量信息传输到中心站。

3.5.2.通讯设计

磁致伸缩水位计与一体化闸门控制柜采用485有线的传输方式，将磁致伸缩水位计实时测量的水位数据上传至一体化闸门控制柜。

3.5.3.供电设计

磁致伸缩水位计采用DC12V供电，用电由一体化闸门控制柜提供。

3.5.4.安装调试方案

3.5.4.1.安装位置

磁致伸缩式水位计一般安装在水位测井内或相应的测量管道内。

由于磁致伸缩式水位计的量程不大，一般在5米以内，可以按照水尺安装的要求，分段梯阶安装。

3.5.4.2.安装内容及步骤

磁致伸缩式水位计是一个整体，由电子仓、测杆和套在测杆上非接触的磁性浮球组成。

安装时要固定测杆，保证浮球在测杆上下滑动自如。

3.5.4.3.调试步骤及要求

磁致伸缩式水位计输出有4mA～20mA电流模拟输出，串行数字信号输出。

将这些输出信号线按照使用说明书要求接线即可工作。

设置基础水位高程，使采集的数据与实际水位值相同。

3.5.5.技术要求

3.5.5.1.一体化磁致伸缩水位计

WT.WFZ-1型一体化智能磁致伸缩水位流量计（遥测水位计）是一种用于明渠水位测量，并能进行流量统计的仪器。

采用先进的磁致伸缩传感器和最新微控制器和无线通讯模块，全新的设计理念，设计的低功耗一体式无线遥测水位计，可广泛应用在农业灌溉、河道水渠输水调度、城镇供水系统、污水处理等水位、流量测量工程中。

主要功能特点：

Ø

科学的数字滤波方式及校验功能,精度高、稳定性好，维护成本低；

远程控制，无人值守；

具有高可靠性，密封，强度高，三防处理，抗腐蚀，适合野外无人环境应用；

超低功耗，采样时间短，非采样时功耗极低，自带锂电池可满足长时间工作需求；

IP68为恶劣环境应用设计；

可嵌入各种堰槽类型的流量计算参数：

巴歇尔槽、无喉道量水槽、U型槽、梯形量水槽等；

短信预警：

如果水位异常或电量低，会自动报警给相关人员和控制中心，使其有时间采取相应措施；

内置实时时钟，可以准确记录采样时刻的时间；

数据掉电保护：

可对采样数据进行长久保存。

所有参数即使掉电也能安全保留；

实现远程不定时查询渠道配水情况，具备定时上报、应答上报和疑似故障水位自动上报；

实现零水位停止上报。

4.应用软件系统

4.1.系统介绍

该软件系统进行远程监控，包括闸门监控、水位监测，机井流量控制，用来实现远程数据的采集、闸门的监控（提闸、降闸）等，以及对水位过程线、水位流量计算、水位流量查询、闸位查询、数据统计、水量查询、自动洪水的记录。

还进行参数的设置、数据维护、系统日志查询及报表打印。

此项目主要有三个模块组成：

信息采集、闸门控制和IC卡计收费系统。

功能模块：

主要包括了首页，系统登陆，管理，查询及切换界面。

此模块实现了用户登录和注册，数据库的备份与还原，水位流量关系录入，测点渠道参数设置，采集闸门实时数据，故障报警，闸门的历史数据、系统日志查询及报表打印等功能。

闸门控制模块：

开、关、停闸门，闸门设定闸位，设定闸门上、下限参数，网控状态设置。

4.2.系统功能

4.2.1.软件界面显示

此软件的显示模块包括4个部分：

系统，管理，查询及切换界面。

用户登录和注册，数据库的备份与还原，水位流量关系录入，测点渠道参数设置，采集闸门实时数据，报警管理、闸门的历史数据、系统日志查询及报表打印等功能。

4.2.2.软件控制功能

此软件的功能模块包含4部分：

网控状态设置；

设定闸门上、下限参数；

闸门设定闸位；

开、关、停闸门。

4.3.信息采集软件

本软件选用西安沃泰科技有限公司开发的灌区水情管理系统。

此软件的由管理软件和采集软件组成。

包括了用户登陆、参数配置、报警显示、实时采集、发送命令模块、实时数据显示、历史数据查询、水位过程线、时段水量查询、日水量统计模块。

4.3.1.管理软件

（1）主界面

该界面分为两部分显示：

上列表显示采样数据，包括水位、流量、日累计、总累计、电压及采样时间。

当终端通讯断开或者延时上报，该终端显示为红色报警显示。

下列表显示设备终端与软件的通讯信息。

终端登录及每次上报的数据包包数。

（2）参数配置

修改终端设备的基础信息，主要操作功能有添加、修改、删除。

所有的操作只有重启软件后方能生效。

测站地址作为终端的唯一标识，所以填写和修改时不能重复。

（3）发送命令

发送命令功能是用来远程配置终端参数。

人机界面交互，使用简洁方便，同时为用户节省一部分因短信配置而造成的额外费用。

首先使用手机终端唤醒终端设备，唤醒的最佳方式是直接拨号。

一旦判断终端模块自动登录服务器，服务器即可对终端设备进行上述信息的交互。

主要功能有更改连接IP/域名和端口、设置报警参数、累积清零、设备历史数据清空等功能。

（4）报警管理

根据时间段选定查询制定测点或全部测点的越线水位和电压报警信息。

4.3.2.采集软件

主要有三个功能：

一、上列表显示采样数据，包括水位、流量、日累计、总累计、电压及采样时间。

二、上列表中单击左键选中某一行，下列表既显示该终端当天最新的前30条数据，依次降序排列。

三、上列表中双击某一行，转入断面显示。

如下：

水情断面图、水位过程线。

时间选择也可查询该时间段的累积水量。

IE浏览器访问，用户端显示端实时数据监控界面显示。

（2）数据统计查询

用于测站历史数据查询。

包括水位过程线、历史数据查询、时段水量查询。

选择日期时间、测点名称，点击查询即可。

（3）水位过程线

选择时间段及测点，点击查询按钮，绘制该测点选定时间段的水位变化曲线。

如想对某段过程线放大显示，在显示曲线上按下左键向右下方拖出一个矩形区域，即可实现放大功能。

同时具有预览及打印功能。

选择起始日期、结束时间及测站名称，点击查看曲线按钮，点击查询查看该测站在查询时间内的水位曲线。

更直观的显示测站的水位变化情况。

（4）水位流量列表

选择时间段及测点，点击查询按钮，列表显示该测点选定时间段的水位流量数据。

时间按升序排列。

数据分页显示，每个页面显示15条数据。

同时具有预览、打印和导入Excel功能。

使用导入Excel功能时，使用电脑上需安装office工具软件。

选择起始日期、结束时间及测站名称，点击查询按钮，点击查询查看该测站在查询时间内的水位、流量、当日水量、灌溉累计等水情数据。

（5）日小时水量统计

选择时间段及测点，点击查询按钮，点击查询查看该天内的小时水量统计。

每天的起始和结束时间可根据灌区的实际时间设定。

备注中如果显示为“数据集合为空”则说明该时间段无存储数据。

IE浏览器访问，查询日水量统计页面显示。

选择查询日期及测站名称，点击查询按钮，点击查询查看该天内的小时水量统计。

显示统计的当天总日水量数据。

（6）时段水量统计明细

选择时间段及测点，点击查询按钮，点击查询查看该天内的时段水量统计。

时段水量指的是显示列表中后一个时间减去前一个时间中的水量数据。

分页显示，每页显示21条记录。

4.4.闸门控制软件

为了操作控制的安全，在闸门远程监控系统中进行控制操作之前，必须先进行用户登陆验证，登陆账户后，根据控制需要，进行控制操作时，会提示输入口令，验证完成后方可进行相应的操作和控制。

4.4.1.设定网控状态

在输入口令界面输入口令后，进入网控操作选择界面。

确定执行，点击确定，出现提示提示命令下发中请等待界面，直至有提示框提示设置成功或者失败，操作完成；

取消执行，点击取消，不进行网控操作。

4.4.2.设定闸门上、下限参数

在输入口令界面输入口令后，进入设定闸门上、下限参数操作选择界面。

确定执行，点击，选择要设置的分水闸名称，输入上或者下限数据值，点击对应的设置参数，出现提示命令下发中请等待界面，直至有提示框提示设置成功或者失败，操作完成；

取消执行，点击否，不进行设置闸门上、下限参数操作。

4.4.3.定闸位

在输入口令界面输入口令后，进入定闸位操作选择界面。

确定执行，点击“是”，选择闸门名称，输入闸门开度数据，注意：

闸位开度的单位是米。

点击“设置”，出现提示命令下发中请等待界面，直至有提示框提示设置成功，点击“自动运行”，出现提示命令下发中请等待界面，直至有提示框提示设置成功或者失败，操作完成；

取消执行，点击“否”，不进行定闸位操作。

4.4.4.开、关、停闸

点击开闸或者关闸或者停闸按钮，在输入口令界面输入口令后，进入开、关、停闸操作选择界面。

确定执行，点击是，提示命令下发等待，直至有提示框提示设置成功或者失败；

取消执行，点击否，不进行闸门操作。

4.4.5.系统登陆、注销及退出

用于用户账号登陆和注销。

当用户名不存在时可以只能使用该软件进行查询操作；

当用户名存在时可以直接登陆，点击注销按钮，方可使软件处于未登录状态，点击退出按钮，就会关闭该远程监控系统软件。

4.5.IC卡计收费软件

收费软件系统主要分为四个部分：

IC卡充值管理、水费查询、报警管理、基本信息注册。

（1）IC卡充值管理

识别供水专用射频卡，读写IC卡信息。

针对IC的操作有卡注册、卡充值、卡挂失、锁卡及解锁。

新卡在投入使用的时候，要先注册，由系统分配卡号，分配好的卡需要与用户关联。

（2）水费查询

缴费记录查询：

历史缴费记录查询。

余额查询：

账户剩余金额查询。

水价查询：

查询不同时间段不同区域的水价信息。

灌溉水量信息查询：

用水次数、灌溉时长、灌溉水量查询、水费信息查询。

（3）报警管理

报警显示：

接收服务端转发下来的报警信息，以声音加文字的方式将报警信息展现给用户。

报警查询：

查看报警历史记录。

（4）基础信息注册

用户信息注册：

用户信息录入管理，如用户名称、电话号码、联系地址等信息。

5.系统配置清单

系统典型配置清单

序号

名称

性能参数

单位

数量

备注

一

机电设备及配套设施

1

闸门自控柜

PLC模块/全套二次回路及保护

台

2

一体化闸门

启闭机、开度仪、限位、电机一体式

套

3

IC卡智能控制终端

WT.BZJK-1

4

水位计

磁致伸缩水位计

5

工业交换机

工业级以太网交换机

6

线缆

配套动力线、控制线、信号线等

批

7

闸门改造

一体化闸门安装、基建改造

处

8

测井

简易测井

9

安装辅材

二

应用软件系统

信息采集系统

闸门自动系统

IC卡计收费系统

6.技术培训与服务

6.1.系统培训

众所周知，最优的售后服务是一个项目的承包商必须作出的承诺。

但是，如何根据用户的实际情况（人员素质、计算机应用水平、系统的要求等），作出切合实际的项目售后服务计划书，才是用户关注的问题。

优质的售后服务也一直是我们公司在经营活动中最基本的原则。

由多名博士、硕士等高级培训教师以及专职客户培训教师组成的客户培训部承担着用户培训工作，可以为系统提供多层次的计算机专业知识培训和专业系统操作技能培训。

让用户能做到完全掌握项目各个设备的运行，做到系统的良好运行！

我公司非常重视用户的培训工作，因为这不仅直接到用户的切身利益,同时，也是保证系统正常运行的关键。

在系统进入室内调试期间，将对用户派来的技术人员进行全面培训。

培训目的是使用户技术人员能够了解系统设计原理，熟悉设备功能,掌握系统的启动和运行技术；

能排除一般故障，开展系统维护工作。

6.1.1.培训人员配备

为了使系统能稳定，可靠运行，充分发挥效益，必须配备必要的具有一定技术水平的技术人员，对系统进行科学管理和维护。

参与培训人员一经确定，原则上中途不要调换，以便今后系统正常运行，并且自始至终参加系统的现场安装，调试，维修直至保修期结束。

根据本系统的配置，要求以下维护人员（未含操作人员）：

1、通信及网络技术人员1名，大专以上文化程度；

2、计算机技术人员1名，大专以上文化程度；

3、水利技术人员1名，本科以上文化程度。

我公司对培训人员进行分层次培训，层次划分如下：

一类：

普通层（各普通使用人员）

二类：

领导层（各部门领导）

三类：

维护层（系统维护人员）

对各类人员的培训内容如下：

A.与其工作内容相关的软件操作

B.一定的计算机使用技巧

C.计算机安全知识

D.软件系统管理思想及方式

C.计算机安全知识

D.应用系统软件和平台软件的安装、维护、使用

6.2.培训内容

6.2.1.培训效果

●熟练掌握本项目中所有软件系统性能，使用及维护方法，包含所选用的硬件及系统的安装调试，并了解相关同类产品的性能特点。

●具备诊断系统故障，并找出问题所在的能力。

●具有维护本系统的能力，并掌握网络操作系统及数据库的使用与维护。

●实际参与设备、软件的安装调试。

6.2.2.培训安排

本公司的培训计划分为三个阶段：

1．现场基础培训：

在工程施工阶段即对用户方相应的工作人员进行现场培训。

讲解布线的方法、走向、前端设备的位置及各种设备的供电、布线情况，目的是使用户对工程布线、布点有足够、充分的了解，要求用户至少有1人对所介绍的内容达到非常熟悉的程度，便于日后的施工扩展工作，有利于下两个阶段的培训。

2．操作使用培训：

在工程交付使用后，对相关工作人员进行操作使用培训。

时间为1天，讲解各部分元件的功能、操作方法，目的是使用户了解各部分元件功能，熟悉系统的操作，要求至少培训出2位工作人员，使其能熟练操作各系统，严格执行操作中的各种规范。

3．常见故障处理培训：

我公司对用户内部人员作简要的消除常见故障培训，时间为3.5天，讲解常见故障的发生原因和排除方法，目的是使用户了解故障的发生原因和掌握排除故障方法，要求至少培训出1名工作人员能对紧急情况做出相应的应急措施。

下面是一个培训简表：

培训内容

时间安排

学习了解掌握计算机基本原理、通信基本原理

4学时

了解系统设备、通信技术及具体、工作过程

8学时

了解设备正常工作状况、特征，并熟练掌握使用方法

检查、判断设备的故障方法及排除故障的手段

掌握维护系统中所用到的专用仪表、工具的使用方法

2学时

熟练使用系统软件、网络软件等相关软件

培训考试

合计

28学时

6.3.售后服务

西安沃泰科技有限公司在迅速发展的过程中一直强调客户服务工作的重要性，并得到了广大用户的一致赞赏。

我们将一如既往地本着用户至上的原则，凭借雄厚的技术实力、完善的服务网络、高等级的服务标准、强大的支持后盾及双方在工