一、概述
城市供水是關(guān)系國計(jì)民生的一個(gè)重要產(chǎn)業(yè),隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和人民生活水平的提高,城市用水量不斷增加,人們對供水質(zhì)量的要求也越來越高。設(shè)計(jì)高效率、全覆蓋的城市供水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),提高城市供水的安全性、高效性,成為供水行業(yè)一個(gè)重要的課題。學(xué)位論文針對城市供水管網(wǎng)監(jiān)控站點(diǎn)數(shù)量眾多、分布范圍廣泛的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一個(gè)城市供水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。本城市供水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)由遠(yuǎn)程監(jiān)控站點(diǎn)、GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三部分組成。其中,遠(yuǎn)程測控終端由RTU、壓力變送器、流量計(jì)、電磁閥組成,能夠?qū)崿F(xiàn)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)壓力、流量的采集、傳輸和閥門的打開和閉合。監(jiān)控中心通過寬帶連接公網(wǎng),并申請固定IP。RTU將采集的數(shù)據(jù)通過GPRS通信網(wǎng)絡(luò)傳入公網(wǎng)并最終傳送至監(jiān)控中心。監(jiān)控中心利用FameView組態(tài)軟件構(gòu)建監(jiān)控軟件平臺(tái)可以對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄、動(dòng)態(tài)顯示和存儲(chǔ)管理。監(jiān)控中心還能夠通過GPRS通信網(wǎng)絡(luò)可以對監(jiān)控站點(diǎn)發(fā)出操作指令,實(shí)現(xiàn)管道閥門的遠(yuǎn)程控制。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了供水管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控,數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、導(dǎo)出,信號越限報(bào)警等功能,提高了供水安全、供水效率。本系統(tǒng)能對大范圍多節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,具有良好的通用性,對遠(yuǎn)程終端以及監(jiān)控中心組態(tài)系統(tǒng)依據(jù)具體情況稍做改動(dòng),即可應(yīng)用于其他遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)組成

供水管網(wǎng)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)由三大部分：數(shù)據(jù)中心、供水管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)、監(jiān)控中心（用戶手機(jī)）。

 1、數(shù)據(jù)中心：主要由PC機(jī)和上位機(jī)軟件構(gòu)成，它實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、顯示、數(shù)據(jù)請求以及曲線顯示、報(bào)表打印輸出等信息管理工作和進(jìn)行特殊情況的監(jiān)控中心預(yù)警以及通過客戶端軟件方便地訪問實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。 

2、供水管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)：實(shí)時(shí)將現(xiàn)場的壓力、流量、水表讀數(shù)等數(shù)據(jù)采集到建緯JW5203數(shù)據(jù)采集終端內(nèi)，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)采集點(diǎn)現(xiàn)場的自動(dòng)報(bào)警，防止事故的發(fā)生。（并預(yù)留監(jiān)控點(diǎn)的控制接口）

3、用戶手機(jī)：通過智能手機(jī)訪問數(shù)據(jù)中心采集現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或編輯短信發(fā)送到數(shù)據(jù)采集終端采集現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

三、主要功能

◆ 可在線實(shí)時(shí)24小時(shí)連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點(diǎn)位的壓力、流量、水表讀數(shù)等各項(xiàng)參數(shù)情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄存儲(chǔ)監(jiān)測信息，監(jiān)測點(diǎn)位可擴(kuò)充多達(dá)上千個(gè)點(diǎn)。

◆ 可設(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的壓力、流量、水表讀數(shù)等報(bào)警限值，當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)異常時(shí)可自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號，報(bào)警方式包括：現(xiàn)場多媒體聲光報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、電話語音報(bào)警、手機(jī)短信息報(bào)警等。上傳報(bào)警信息并進(jìn)行本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測，系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員。 

◆ 數(shù)據(jù)中心軟件采用標(biāo)準(zhǔn)windows 98/2000/XP全中文圖形界面，實(shí)時(shí)顯示、記錄各監(jiān)測點(diǎn)壓力、流量、水表讀數(shù)等曲線變化，統(tǒng)計(jì)壓力、流量、水表讀數(shù)等數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)、值、最小值及平均值，累積數(shù)據(jù)，報(bào)警畫面。 

◆ 監(jiān)控主機(jī)端利用監(jiān)控軟件可隨時(shí)打印每時(shí)刻的壓力、流量、水表讀數(shù)等數(shù)據(jù)及運(yùn)行報(bào)告。

◆ 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力，采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺(tái)電腦都可以訪問監(jiān)控電腦，在線查看監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度變化情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測，在自己辦公室和智能手機(jī)都可以非常方便地觀看和監(jiān)控。 

◆ 系統(tǒng)可擴(kuò)充多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件，能進(jìn)行繪制棒圖、餅圖，進(jìn)行曲線擬合等處理，可按TEXT格式輸出，也能進(jìn)入EXCEL電子表格等office的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 

◆ 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留有接口，可隨時(shí)增加減硬軟件設(shè)備，系統(tǒng)只要做少量的改動(dòng)即可，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成?？筛鶕?jù)政策和法規(guī)的改變隨時(shí)增加新的內(nèi)容。

四、主要特點(diǎn)

◆ 實(shí)用性：城市供水管網(wǎng)地理位置分散，因此采用覆蓋廣泛的GPRS網(wǎng)絡(luò)高信號捕捉，必要是采用高增益天線，可確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。 

◆ 實(shí)時(shí)性：采用的通信和軟硬件技術(shù)，建立了清晰和合理的系統(tǒng)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)多線程的遠(yuǎn)程并發(fā)通信，在幾秒時(shí)間內(nèi)，可以讓成百上千臺(tái)的數(shù)據(jù)采集終端實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)故障信息的及時(shí)報(bào)警。 

◆ 可擴(kuò)充性：可以進(jìn)行系統(tǒng)或模塊的無限擴(kuò)展，便于長期的升級和維護(hù)，延長系統(tǒng)的壽命，通過更新部件，能讓系統(tǒng)一直存在下去，而不至于整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，造成大量的投資損失。 

◆ 易維護(hù)性：系統(tǒng)可對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集終端執(zhí)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作命令，包括遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄收、遠(yuǎn)程終端復(fù)位、遠(yuǎn)程終端軟件升級等。 

◆ 操作簡易性：系統(tǒng)軟件功能完善，模塊化、圖形化設(shè)計(jì)，全過程全中文幫助，操作簡單方便。 

◆ 性價(jià)比高：該系統(tǒng)專為供水管網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測量身定制，充分考慮到供水管網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)需求。