基于GPRS的水源深井远程监控系统

基于GPＲS的水源深井远程监控系统张建坤杜恒张景春时献江(哈尔滨理工大学机械动力工程学院，哈尔滨150080)摘要:针对佳木斯江北水厂水源深井数量多、分布范围广的状况，为了克服人工定时巡视和手动操作方式存在的劳动强度大，水流量调节不及时以及深井偷停的缺陷，设计了一种基于GPＲS无线通讯技术的远程监控系统。系统集远程监控、数据采集与显示为一体，具有通讯稳定快捷、操作简单、可靠性高、实时性好等优点，实现了水厂自动化控制。关键词:深井;远程监控;GPＲS;PLC;组态王THEＲEMTEMONITOＲINGSYSTEMOFDEEPWELLWATEＲSOUＲCEBASEDONGPＲSZhangJiankunDuHengZhangJingchuanShiXianjiang(HarbinUniversityofScienceandTechnologyDepartmentofMechanicalElectronicEngineering，Harbin150080，China)Abstract:TheJiangbeideepwellwatersourceinJiamusihavefollowingfeaturesofwiderangeandlargequantities．AremotemonitoringsystembasedonGPＲSwirelesscommunicationtechnologywasdesignedtoovercomethedefectoflaborintensity，untimelywaterflowregulationandsecretpauseindeepwellcausedbymanualinspectionsandmanualmodeofoperation．Thesystemintegratedremotemonitoring，dataacquisitionanddisplayintoawhole，hadfeaturesofstableandfastcommunication，simpleoperation，highreliability，goodreal-timeperformance，etc，andsatisfiedtheautomaticallycontrolrequirementofthewaterworks．Keywords:deepwell;remotemonitoring;GPＲS;PLC;kingview收稿日期:2014－12－120引言佳木斯江北水厂地处松花江下游，由于江水污染严重，因此采取深井方式取水。目前，主要采用定期巡检的手动控制方法，由于水厂的水源井分布范围广、数量多并且距离较远，给操作和维护带来不便，时常有深井泵偷停现象发生，严重影响水厂的正常运行。为了配合整个水厂的自动化改造，设计了基于GPＲS的深井远程监控系统。佳木斯江北水厂在控制控制系统中运用组态软件(组态王)作为上位机的控制平台，通过宏电GPＲSDTU设备与终端PLC通讯来实现远程无线控制，完成对设备的实时控制和数据的采集。引入组态软件技术，可以轻松完成对上位的组态，更加清晰、简洁的完成对数据的处理、分析，实现实时监视和控制的目标。1GPＲS控制系统网络构成GPＲS采用分组交换技术，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，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，资源被有效的利用。使用GPＲS技术用户可以永远在线且按流量计费，随着中国电信业务资费的迅速降低，其使用成本已大大减少。目前，GPＲS技术已广泛应用在城市配水管网监测、水处理、环境监测等方面。GPＲS根据中心主站的接入Internet的方式不同有3种方式，固定IP方式、动态IP方式和中心站也采用GPＲS模块方式，其中固定IP连接，通过Internet与GPＲS网络连接，这种方式数据安全性好、时延小，但成本较高，适合有固定IP的企业应用。江北水源采用的GPＲS远程监控系统的网络体系结构如图1所示。2深井远程控制系统的配置与实现2.1就地控制单元的配置由于每个站点的深井数量较少(3～4口)，因此采用西门子公司的CPU226小型PLC作为本体模块，该PLC单元具有24点输入、16点输出，能够满足开关量输入输出的要求;扩展模拟量模块采用136环境工程2015年第33卷增刊图1GPＲS网络体系示意EM235模块，用于采集深井潜水泵电流参数。系统采用深圳宏电H1178SDTU模块，模块由GPＲS调制解调器、天线、管理与调试软件等组成，实现了PLC与组态王的无线通讯。深井潜水泵电流由软启动器提供，GPＲSDTU与PLC采用ＲS485连接，它们之间的关系如图2所示。图2就地控制系统结构2.2ＲTU与PLC的通讯协议选择S7-200的通讯端口在在缺省值状态下是不支