巴歇爾槽超聲波明渠流量計GPRS/4G流量遠程監(jiān)測是針對目前水資源取水過程存在的各種計量準確問題設(shè)計的，在相關(guān)單位建立一套取用水(流量)遠程 監(jiān)測系統(tǒng)，采用巴歇爾槽與超聲波明渠流量計計量儀表，結(jié)合計算機、通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對取水用戶取水量的實時監(jiān)測。該技術(shù)實現(xiàn)了實時在線監(jiān)測，對已測知數(shù)據(jù)進行存儲整理，取水計劃管理與控制，為客戶的各種后期工作提供可靠的數(shù)據(jù)支持，促進水資源可持續(xù)利用和節(jié)約用水。

一、 系統(tǒng)方案概述

    在監(jiān)測點安裝監(jiān)測終端箱，里面裝有遙測終端一體機，直接與流量計等儀器連接。遙測終端機內(nèi)部的GPRS/4G無線數(shù)據(jù)傳輸模塊加電后自動登陸移動通信的GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)設(shè)定的測試時間間隔自動上報監(jiān)測數(shù)據(jù)（如流量等）到監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)服務器。

監(jiān)測中心機房配有服務器計算機，服務器安裝地下水位遠程監(jiān)測系統(tǒng)軟件及服務器系統(tǒng)。通過遙測終端一體機實現(xiàn)對監(jiān)測點端采集數(shù)據(jù)的收發(fā)和狀態(tài)實時監(jiān)測管理。

本系統(tǒng)可實現(xiàn)如下功能：

二、 主要設(shè)備選型

三、 系統(tǒng)解決方案

三.1 體設(shè)計思路

本系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測終端、現(xiàn)場計量設(shè)備四部分組成。

一.1.1 監(jiān)控中心

現(xiàn)場設(shè)備運行數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)控終端及其通訊端口，通過GPRS /4G網(wǎng)絡(luò)平臺傳輸?shù)?/span>Internet網(wǎng)，進入到服務器里，把現(xiàn)場監(jiān)測水位的各類數(shù)據(jù)進行采集進入中心服務器，各職能工作人員通過客戶計算機訪問服務器數(shù)據(jù)，實時了解各監(jiān)測站點的設(shè)備運行情況、相關(guān)運行參數(shù)。監(jiān)控中心發(fā)送的命令也由此路徑執(zhí)行到受控設(shè)備。

一.1.2 通信網(wǎng)絡(luò)

一.1.2.1 GPRS網(wǎng)絡(luò)

    GPRS網(wǎng)絡(luò)是中國移動公司提供的數(shù)據(jù)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)， 只要有GPRS信號的地方就能夠支持數(shù)據(jù)無線傳輸，具有廣域覆蓋、永遠在線、按量計費、高速傳輸?shù)葍?yōu)勢。

v 廣域覆蓋：GPRS在全國31個省240多個城市均有良好覆蓋，基本上在任何地方都可以通過GPRS無線上網(wǎng)。

v 永遠在線：只要激活GPRS應用后， 將一直保持在線， 類似于無線專線網(wǎng)絡(luò)服務。

v 按量計費：GPRS服務雖然保持一直在線，但您不必擔心費用問題；因為只有產(chǎn)生通信流量時才計費。

v 高速傳輸：目前GPRS可支持53.6Kbps的峰值傳輸速率， 理論峰值傳輸可達100余Kbps。

一.1.2.2 4G網(wǎng)絡(luò)

4G通信具有非對稱的超過2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，數(shù)據(jù)率超過UMTS，是支持高速數(shù)據(jù)率（2～20Mb/s）連接的理想模式，上網(wǎng)速度從2Mb/s提高到3G與4G100Mb/s，具有不同速率間的自動切換能力。

一.1.3 監(jiān)測終端

監(jiān)測終端箱內(nèi)部主要設(shè)備為我公司研發(fā)生產(chǎn)的遙測終端一體機，與現(xiàn)場計量設(shè)備相連，負責采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過相應的通訊端口上傳，同時執(zhí)行各級中心下達的命令。

一.1.4 現(xiàn)場計量設(shè)備

現(xiàn)場設(shè)備為超聲波流量計，超聲波流量計將采集到的數(shù)據(jù)通過RS485通訊傳給遙測終端機。（現(xiàn)場計量設(shè)備可根據(jù)客戶需求改動）

三，2 系統(tǒng)拓撲圖

三.3監(jiān)測終端控制器功能圖

三.4現(xiàn)場安裝示意圖

四、 遠程管理系統(tǒng)

 開放性原則 

 系統(tǒng)設(shè)計及系統(tǒng)設(shè)備選型遵從標準及工業(yè)標準，使系統(tǒng)具有高度的開放性和所提供設(shè)備在技術(shù)上的兼容性。

可伸展性原則 

   系統(tǒng)設(shè)計在充分考慮當前情況的同時，考慮到今后較長時期內(nèi)業(yè)務發(fā)展的需要，留有充分的升級和擴充的可能性。充分利用現(xiàn)有通訊資源，為以后擴充到更高速率提供充分的余地。另一方面，還為系統(tǒng)規(guī)模的擴展留有充分的余地。

安全性原則 

   加強系統(tǒng)安全建設(shè)，從系統(tǒng)安全性、數(shù)據(jù)安全性、網(wǎng)絡(luò)傳輸安全性等多方面來保障系統(tǒng)的*穩(wěn)定和可靠運行。系統(tǒng)設(shè)計具有嚴格的安全保密性，能夠保證內(nèi)部信息不被竊取，充分利用開發(fā)工具所具有的網(wǎng)絡(luò)級、數(shù)據(jù)庫級、文檔級、文檔區(qū)域段級、以及文檔內(nèi)域級安全保密機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密，保障數(shù)據(jù)安全性。

 可靠性原則 

   系統(tǒng)的設(shè)計貫徹可靠性原則，使傳輸系統(tǒng)具有很高的可用性?？煽啃栽瓌t體現(xiàn)在以下方面：

A．選用技術(shù)好、成熟高可靠性的傳輸設(shè)備

B．系統(tǒng)增益儲備高

C．鏈路的可維護性好

D．可掃描周圍磁場，為設(shè)備及時調(diào)整頻率提供依據(jù)

 管理性原則 

    系統(tǒng)應具有良好的可管理性，使得系統(tǒng)管理人員能方便及時地掌握諸如傳輸系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)信號分析覆蓋率統(tǒng)計、系統(tǒng)故障提示等信息，能簡便地對傳輸系統(tǒng)進行配置和調(diào)整，確保系統(tǒng)工作在良好狀態(tài)。

經(jīng)濟實用性

 充分利用當前成熟和高起點的主流現(xiàn)代信息技術(shù)，引進和開發(fā)技術(shù)可靠、性能穩(wěn)定的硬件平臺，構(gòu)建良好的體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)界面、信息處理技術(shù)方法和系統(tǒng)運行機制；使系統(tǒng)具有良好的適應性、較高的進性和較長的生命周期。同時還考慮了經(jīng)濟性和實用性，充分利用和保護系統(tǒng)的現(xiàn)有資源，提高資源利用率。

 標準規(guī)范性

信息定義統(tǒng)一，編碼統(tǒng)一，執(zhí)行國家行業(yè)標準和規(guī)范。

系統(tǒng)特點

u 網(wǎng)絡(luò)＋現(xiàn)場總線

    系統(tǒng)由監(jiān)控管理中心、信息傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)通信接口設(shè)備組成，以實現(xiàn)*的、統(tǒng)一的自動化控制網(wǎng)絡(luò)平臺，使整個系統(tǒng)配置合理，信息共享，安全可靠，提高指揮效率和生產(chǎn)率。

u 異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通

    在網(wǎng)絡(luò)級和串口級提供多種符合主流標準的接口方式，便于各種數(shù)據(jù)的接入，實現(xiàn)大限度的信息共享；能夠集成不同廠家的硬件設(shè)備和軟件產(chǎn)品，實現(xiàn)各系統(tǒng)間信息互通，并將各系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成。

u *的體系結(jié)構(gòu)

    采用B/S模式設(shè)計三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，便于及時、準確地采集各個子系統(tǒng)的工況、生產(chǎn)和安全參數(shù)，方便管理層實時查詢、分析和決策。

u 實時信息數(shù)據(jù)集成

    以網(wǎng)絡(luò)平臺為核心，將實時數(shù)據(jù)流按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準集成起來，同時，針對統(tǒng)一平臺開發(fā)各種綜合應用，形成集成化、網(wǎng)絡(luò)化應用。各種圖形、圖像、報表信息都可以通過Web的方式在任何一臺終端統(tǒng)一瀏覽，統(tǒng)一界面。

u 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫

    在集成化的數(shù)據(jù)管理中，所有的數(shù)據(jù)是在一個數(shù)據(jù)庫中進行管理，數(shù)據(jù)一旦被輸入，在整個系統(tǒng)中都可以使用。

u 友好的人機界面

實現(xiàn)從設(shè)計、編程、硬件組態(tài)、測試到操作診斷和遠程維護的全過程組態(tài)應用。所有的部件都可以有一個軟件進行組態(tài)，采用統(tǒng)一化的圖形界面和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計，使用起來輕松自如。

  巴歇爾槽超聲波明渠流量計GPRS/4G流量遠程監(jiān)測主要硬件設(shè)備描述

遙測終端

u 顯著特點：

v 采用行業(yè)32位ARM處理芯片，運行速度和處理能力比51系列更加強大。

v 專門為水資源無線遠程數(shù)據(jù)傳輸應用開發(fā)的一款基于移動GPRS網(wǎng)絡(luò)通信終端、主要應用于水利、水文、水資源、氣象、環(huán)保等領(lǐng)域。

v 支持靜態(tài)固定IP和域名解析，支持動態(tài)域名，可以對任何地點的任何一臺接入公共互聯(lián)網(wǎng)的具有固定IP或者動態(tài)域名的計算機傳輸數(shù)據(jù)。

v 支持雙頻GSM/GPRS，支持短信息、GPRS通信 。

v 支持移動設(shè)備現(xiàn)場無線設(shè)參，簡化了設(shè)參工具的使用。

v 高精度采集功能，采集模擬量精度在0.02mA左右;采集開關(guān)量精度在0.01%左右。

v 大數(shù)據(jù)量存儲功能，滿足現(xiàn)場變量的存儲要求。

v 內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，通過移動GPRS/4G網(wǎng)進入公共互聯(lián)網(wǎng)，終端無需主機即可通信，更加方便地集成到系統(tǒng)中。

v 配有軟硬件看門狗，不死機，掉電自動恢復。

u 技術(shù)參數(shù)(GPRS)：

u 技術(shù)參數(shù)(4G)：

v 電源輸入：220VAC  12 -30VDC

v 功   耗：≤250mA（工作），≤100mA（空閑）;

v 尺   寸：322.8mm*159.6mm*55mm

v 安裝方式：壁掛式安裝

v 工作溫度：-30--+70℃

v 存儲溫度：-40--+80℃

v 環(huán)境濕度：≤90%無凝露

可選功能：觸摸屏HMI、用戶進行二次開發(fā)。

 超聲波明渠流量計

u 使用工況

v 測量介質(zhì)：水、海水、污水、工業(yè)用水、循環(huán)水、等能傳播超聲波的單一均勻穩(wěn)定的液體。

v 巴歇爾槽材質(zhì)：不銹鋼、玻璃鋼。

v 工作電源：AC220V或DC8-36V。

v 環(huán)境溫度：主機-30℃～+80℃，

v 環(huán)境濕度：相對濕度≤90RH。

u 主要技術(shù)特點

MGTF-C型系列超聲波流量計采用微處理技術(shù)，超大規(guī)模集成電路，除具有高精度、高可靠性、高性能、低價格等特點外，還具有下列更多優(yōu)勢：

v 儀表可達到1%的線性度和0.5%的重復性，測量精度達1%。

v 抗干擾電路設(shè)計，可用于幾乎全部工業(yè)環(huán)境（特別是變頻器環(huán)境中）。

v 全窗口化中文顯示，2×20字符液晶顯示器。

v 正、反雙向計量，可計量正、負、凈累積流量，流速等。

v 防護等級：IP65。

v 配溫度變送器可實現(xiàn)熱量計量，可顯示瞬時流量、流速、累計流量、累計熱量、峰值流量及時間等。

v 機器上配有防雷擊元件，也可在電源上直接并上避雷器，以便得到更好的保護。

v 完備的信號輸出和靈活的聯(lián)網(wǎng)功能，可滿足不同用戶的各種要求。

v 輸入信號：5路4-20mA模擬輸入，精度0.1%，可輸入溫度、壓力、液位等其它信號。

v 輸出信號：

1路4-20mA或0-20mA模擬電流信號；     

繼電器及OCT輸出；

RS-232/485標準串行接口輸出；

   可利用GPRS、PSTN、CAN總線、GSM短消息聯(lián)網(wǎng)。

v 完備的軟件設(shè)計：日、月、年累計功能：可記憶前64個運行日、前64個運行月、前5個運行年中任何一天、任何一月、任何一年的累計流量，便于查詢和管理。

v 上、斷電管理功能：可記錄前64次上電、斷電時間及上、斷電時刻的瞬時流量，保護所有數(shù)據(jù)，用戶可以選擇自動或手動補量，減少用戶流量損失。

v 具有故障自診斷功能，并可自動記憶前64個運行日的工作狀態(tài)是否正常。

v 整機功耗：2W。

監(jiān)測箱

v 規(guī)格尺寸：480×360×200  （可根據(jù)現(xiàn)場定做）

v 開門方式：戶外單開門（可根據(jù)客戶要求定做）

v 板厚：箱體1.2mm，門子、底板1.2mm （可根據(jù)客戶要求定做）

v 防護等級：IP65