齐齐哈尔医学院水箱水位失控报警系统控制方案

2012•8（上）《科技传播》114应用技术AppliedTechnology齐齐哈尔医学院水箱水位失控报警系统控制方案石长玉齐齐哈尔水务集团，黑龙江齐齐哈尔161000摘要随着土地的不断增值，建设单位为节约用地都将泵房设计在地下，但也因此常出现水箱跑水导致水淹泵房和设备的情况，给建设单位造成了不必要的损失。本文是通过对齐齐哈尔医学院的水箱水位的监测和传输进行了改造，通过该改造方案的实施，有效防止了三次水位失控。关键词泵房设计；水箱水位；报警系统中图分类号TU99文献标识码A文章编号1674-6708（2012）72-0114-021系统背景及设计目标一般为节约用地都将泵房设计在地下，但水箱跑水导致水淹泵房和设备，造成不必要的损失，屡见不鲜。齐齐哈尔医学院消防水池和生活水池位于一号楼地下负二层，水箱进水由水位浮球阀控制，医学院为防止水箱进水浮球机械疲劳，造成重大损失需要把水位信号传到六号楼消防控制室和保安监控室。本方案的通过对水箱水位自动检测和无线传输设备，达到以下设计目标：1）设备自成系统，除了电源以外，无需额外的硬件设备支持，检测数据通过串口直接输出；2）安装、维护简单；3）系统自带网络配置软件，操作简便。本系统完成水位检测，并将水位传感器的数据通过无线网络的方式传输回消防监控中心。这样就不需要像传统的数据采集方式那样，进行长距离施工、布线，才能够将数据传输回控制中心，减少了安装和维护上的困难。2系统的组成本系统由系统电源、水位传感器、数据采集控制设备、无线数据传输发送终端、无线数据接收终端组成。其中前四个部分构成前端采集设备，安装在水位采集现场，系统电源为整机提供稳定可靠的电源；水位传感器完成水位的检测；数据采集控制系统完成对水位传感器输出RS485信号进行采集、分析，另外完成对无线模块、硬复位系统的控制；无线终端完成数据的网络传输。无线数据接收终端是一台无线终端，它通过无线网络得到前端采集设备获得的数据，并将无线数据转换成RS485总线数据输出。2.1水位传感器安装由于本检测系统是测量水箱进水口处水位，即对流动的水测量液位。传感器与放大电路均在不锈钢全密封壳体内，投入液体中的部分为全密封不锈钢结构。安装时在水中插入一根Φ45左右的钢管，然后将其投入其中防止干扰。2.2检测系统构成及特点系统具有实时性：实时在线监测。采用无线网络技术的无线检测系统，将水位传感器的输出信号，通过AD采样，转换成无线网络可以传输的数据，传输到消防监控中心，实现了对水位进行实时在线检测，真正做到了远距离遥测。1）传感器部分选用中美合资麦克传感器公司的MPM4700型智能液位变送器，该传感器的特点是：全不锈钢结构，体积小；与介质接触的材料为陶瓷，可抵抗较强的压力冲击；顶部不锈钢帽可拆除，即可防止膜片的意外损坏，又便于定期清洗，不易被堵塞。2）无线数据传输设备本方案中，设计了三种无线数据传输方式，它们各有优缺点，下面先对三种无线传输方式做具体说明。（1）无线GPRS数据传输方式GPRS模块在水位检测点和电站监控机房内均需要分别安装一个GPRS模块，它主要完成数据的远距离传输。GPRS其实是手机连接互联网的分组交换协议，这就可以使得GPRS设备成为一个互联网设备，便于数据传输。（2）GSM短信传输方式在无线数据传输中，目前使用得非常多的是短信方式。只要用户熟悉AT指令，则可以采用短信方式，将采集到的数据，传输到远端的一个短信接收模块上。3）系统电源系统电源采用外接220VAC1A供电。系统电源模块使用隔离开关电源，首先将220AVC电源转换成12VDC的直流电源，然后再转换成各个模块需要的电源。4）系统可维护性设计本系统是安装在地下室二层，如果系统出了问题，需要工程人员到现场维护，既费时，又费人力、财力，所以这里设计两层保障措施，防制系统死机。第一层措施是在无线网络中增加“心跳”数据包，如果长时间未收到心跳数据包，则进行一次软复位，同时发送复位指令给前端系统的其他设备，让所有设备进行一次软复位。但是第一层是建立在前端设备未出现死机情况下，才能进行，所以还需要独立于前端设备的一种硬复位方式，当前端设备系统出现问题的时候能够操作设备完成一次复位，并重新运行。第二层措施是在前端设备上，配备一个短信模块，并由短信模块输出IO控制前端设备供电。当前端设备出现问题的时候，又远端控制中心发送多条（例如3条，为了防制误传）短信给前端设备的短信模块，短信模块收到短信之后，判断是否为复位指令，如果是则关断前端设备电源，延时数秒钟之后重新给设备上电，这样就完成一次系统复位。5）无线数据接收终端监控室内安装无线数据接收终端，考虑到地下信号可能较差，需要使用射频馈线将天线延伸到监控室以外。无线接收终端通过无线网络，从前端设备获得水位数据及现场其他参数；另一方面，将得到的数据通