基于組態王的供水壓力無線監測系統

傅強

【摘要】由于現代化城市的發展，對于供水系統管網壓力的實時監測成為了很多供水部門的迫切需求，本文通過實踐的方案進行了解決。

【關鍵詞】城市供水；分布式；無線傳輸；壓力監測

由于現代化城市的發展對于供水系統保證率的要求越來越高，供水部門在供水壓力的穩定性和發生故障時事故地點判斷準確度上有著迫切提高的要求，因此建設城市供水管網壓力監測系統對于提高上述能力有著巨大的幫助，本文通過實踐的解決方案對上述問題進行了闡述。

一、系統硬件組成

該系統的硬件組成分為兩大部分，一部分為上位機系統，由一臺工業計算機、路由器、組態王軟件、花生殼動態域名解析軟件以及因特網等配套組成，一部分為現地采集系統包括手機卡、太陽能供電系統、GPRS無線終端系統、模擬量/串口數據轉換器、以及壓力傳感器等組成。

二、系統的特點

該系統強調的是通用、便捷、維護方便，所有的設備都是市場銷量可觀的硬件設備，在后期的運行維護上可以節省大量的采購及維護成本。組態王是北京亞控科技發展有限公司開發的一款工業控制軟件，現階段在我國的工業自動化控制領域的使用率非常高，以其人機界面豐富，功能強大，支持設備眾多、穩定性好而受到青睞，尤其是用戶群的龐大，在應用過程中可以得到較多的終端支持。而花生殼是如今后臺做的最好的平臺，其產品的品質早已經過市場檢驗得到廣大用戶的肯定，而且其價格并不高，一年幾百元的費用用戶可以輕松負擔，而壓力傳感器、GPRS數據采集終端，以及模擬量/串口數據轉換設備均為工業自動化領域最為基本的設備，在采購，使用上早已做到標準化和通用化了。

三、系統結構及工作原理

1 數據采集終端：該系統首先是在城市管網需要監測的采集點植入壓力傳感器，傳感器通過一套小型太陽能供電系統（DC24V）進行供電并實時反饋出4mA-20mA電流的模擬量信號，模擬量信號通過一個模擬量/串口數據的轉換模塊將其轉換為485形態的串口數據，內置手機卡的GPRS無線終端將該串口數據上傳至后臺。

2 后臺數據處理：通過花生殼的域名解析服務（帶內網穿透功能），可以實現終端數據的傳送，該功能可以避免昂貴的固定IP租賃費用，同時使系統布局相對靈活，避免了對路由器的繁復設置，即可實現數據在后臺的轉發。

3 數據顯示終端：顯示終端通過可以登錄互聯網的計算機，在花生殼終端域名解析軟件的幫助下，對組態王中已經系統集成好的GPRS驅動進行加載，同時對參數采集的變量、地址等進行正確的設置即可實現數據的接收，而組態王在成功接收數據后其強大用戶界面功能即可支持客戶對接收的數據進行支配并輔助報警、查詢、打印、報表等功能。

四、系統運行結論

由于供水壓力信息所需要的采集速率一般一分鐘左右一次即可滿足監測要求，所以按照一分鐘一次的間隔一個月30M的移動流量即可滿足一個采集點的要求，由于供水管網覆蓋的區域均為城市及周邊區域，因此移動通信的信號穩定性一般是有保障的，通過一年多時間的運行來看，上述系統在實際的運行過程中一直很好，沒有發生過長時間丟包或通訊不暢的問題，而且30W級的太陽能供電系統在冬季短日照和極低溫的氣候條件下也能正常對GPRS終端和傳感器進行供電，說明整個系統的集成達到了工業的應用條件，是成熟并且可以推廣應用的。