巴歇爾槽超聲波明渠流量計(jì)GPRS/4G流量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)是針對(duì)目前水資源取水過(guò)程存在的各種計(jì)量準(zhǔn)確問(wèn)題設(shè)計(jì)的，在相關(guān)單位建立一套取用水(流量)遠(yuǎn)程 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用巴歇爾槽與超聲波明渠流量計(jì)計(jì)量?jī)x表，結(jié)合計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)取水用戶取水量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，對(duì)已測(cè)知數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)整理，取水計(jì)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(jìn)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(cè)點(diǎn)安裝監(jiān)測(cè)終端箱，里面裝有遙測(cè)終端一體機(jī)，直接與流量計(jì)等儀器連接。遙測(cè)終端機(jī)內(nèi)部的GPRS/4G無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊加電后自動(dòng)登陸移動(dòng)通信的GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)設(shè)定的測(cè)試時(shí)間間隔自動(dòng)上報(bào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（如流量等）到監(jiān)測(cè)中心的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)服務(wù)器。

監(jiān)測(cè)中心機(jī)房配有服務(wù)器計(jì)算機(jī)，服務(wù)器安裝地下水位遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件及服務(wù)器系統(tǒng)。通過(guò)遙測(cè)終端一體機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)端采集數(shù)據(jù)的收發(fā)和狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理。

本系統(tǒng)可實(shí)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(jì)思路

本系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測(cè)終端、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量設(shè)備四部分組成。

一.1.1 監(jiān)控中心

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端及其通訊端口，通過(guò)GPRS /4G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)傳輸?shù)?/span>Internet網(wǎng)，進(jìn)入到服務(wù)器里，把現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)水位的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集進(jìn)入中心服務(wù)器，各職能工作人員通過(guò)客戶計(jì)算機(jī)訪問(wèn)服務(wù)器數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)了解各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)行情況、相關(guān)運(yùn)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(guó)移動(dòng)公司提供的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)， 只要有GPRS信號(hào)的地方就能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)無(wú)線傳輸，具有廣域覆蓋、永遠(yuǎn)在線、按量計(jì)費(fèi)、高速傳輸?shù)葍?yōu)勢(shì)。

v 廣域覆蓋：GPRS在全國(guó)31個(gè)省240多個(gè)城市均有良好覆蓋，基本上在任何地方都可以通過(guò)GPRS無(wú)線上網(wǎng)。

v 永遠(yuǎn)在線：只要激活GPRS應(yīng)用后， 將一直保持在線， 類(lèi)似于無(wú)線專(zhuān)線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

v 按量計(jì)費(fèi)：GPRS服務(wù)雖然保持一直在線，但您不必?fù)?dān)心費(fèi)用問(wèn)題；因?yàn)橹挥挟a(chǎn)生通信流量時(shí)才計(jì)費(fèi)。

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(dá)100余Kbps。

一.1.2.2 4G網(wǎng)絡(luò)

4G通信具有非對(duì)稱(chēng)的超過(guò)2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，數(shù)據(jù)率超過(guò)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(dòng)切換能力。

一.1.3 監(jiān)測(cè)終端

監(jiān)測(cè)終端箱內(nèi)部主要設(shè)備為我公司研發(fā)生產(chǎn)的遙測(cè)終端一體機(jī)，與現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量設(shè)備相連，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)相應(yīng)的通訊端口上傳，同時(shí)執(zhí)行各級(jí)中心下達(dá)的命令。

一.1.4 現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量設(shè)備

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備為超聲波流量計(jì)，超聲波流量計(jì)將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)RS485通訊傳給遙測(cè)終端機(jī)。（現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量設(shè)備可根據(jù)客戶需求改動(dòng)）

三，2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

三.3監(jiān)測(cè)終端控制器功能圖

三.4現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖

四、 遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)

 開(kāi)放性原則 

 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)設(shè)備選型遵從標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)具有高度的開(kāi)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(jì)在充分考慮當(dāng)前情況的同時(shí)，考慮到今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，留有充分的升級(jí)和擴(kuò)充的可能性。充分利用現(xiàn)有通訊資源，為以后擴(kuò)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(kuò)展留有充分的余地。

安全性原則 

   加強(qiáng)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(lái)保障系統(tǒng)的*穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有嚴(yán)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(kāi)發(fā)工具所具有的網(wǎng)絡(luò)級(jí)、數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)、文檔級(jí)、文檔區(qū)域段級(jí)、以及文檔內(nèi)域級(jí)安全保密機(jī)制，實(shí)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(jì)貫徹可靠性原則，使傳輸系統(tǒng)具有很高的可用性。可靠性原則體現(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(chǔ)備高

C．鏈路的可維護(hù)性好

D．可掃描周?chē)艌?chǎng)，為設(shè)備及時(shí)調(diào)整頻率提供依據(jù)

 管理性原則 

    系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可管理性，使得系統(tǒng)管理人員能方便及時(shí)地掌握諸如傳輸系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)信號(hào)分析覆蓋率統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)故障提示等信息，能簡(jiǎn)便地對(duì)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行配置和調(diào)整，確保系統(tǒng)工作在良好狀態(tài)。

經(jīng)濟(jì)實(shí)用性

 充分利用當(dāng)前成熟和高起點(diǎn)的主流現(xiàn)代信息技術(shù)，引進(jìn)和開(kāi)發(fā)技術(shù)可靠、性能穩(wěn)定的硬件平臺(tái)，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(yùn)行機(jī)制；使系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性、較高的進(jìn)性和較長(zhǎng)的生命周期。同時(shí)還考慮了經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，充分利用和保護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)有資源，提高資源利用率。

 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性

信息定義統(tǒng)一，編碼統(tǒng)一，執(zhí)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

系統(tǒng)特點(diǎn)

u 網(wǎng)絡(luò)＋現(xiàn)場(chǎng)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(shí)現(xiàn)*的、統(tǒng)一的自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使整個(gè)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(jí)和串口級(jí)提供多種符合主流標(biāo)準(zhǔn)的接口方式，便于各種數(shù)據(jù)的接入，實(shí)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(shí)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(jì)三層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，便于及時(shí)、準(zhǔn)確地采集各個(gè)子系統(tǒng)的工況、生產(chǎn)和安全參數(shù)，方便管理層實(shí)時(shí)查詢、分析和決策。

u 實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)集成

    以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為核心，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)集成起來(lái)，同時(shí)，針對(duì)統(tǒng)一平臺(tái)開(kāi)發(fā)各種綜合應(yīng)用，形成集成化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。各種圖形、圖像、報(bào)表信息都可以通過(guò)Web的方式在任何一臺(tái)終端統(tǒng)一瀏覽，統(tǒng)一界面。

u 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

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

u 友好的人機(jī)界面

實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)、編程、硬件組態(tài)、測(cè)試到操作診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)的全過(guò)程組態(tài)應(yīng)用。所有的部件都可以有一個(gè)軟件進(jìn)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(jì)，使用起來(lái)輕松自如。

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

遙測(cè)終端

u 顯著特點(diǎn)：

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

v 專(zhuān)門(mén)為水資源無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用開(kāi)發(fā)的一款基于移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)通信終端、主要應(yīng)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(dòng)態(tài)域名，可以對(duì)任何地點(diǎn)的任何一臺(tái)接入公共互聯(lián)網(wǎng)的具有固定IP或者動(dòng)態(tài)域名的計(jì)算機(jī)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(dòng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線設(shè)參，簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)量精度在0.01%左右。

v 大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)功能，滿足現(xiàn)場(chǎng)變量的存儲(chǔ)要求。

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

v 配有軟硬件看門(mén)狗，不死機(jī)，掉電自動(dòng)恢復(fù)。

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(chǔ)溫度：-40--+80℃

v 環(huán)境濕度：≤90%無(wú)凝露

可選功能：觸摸屏HMI、用戶進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

 超聲波明渠流量計(jì)

u 使用工況

v 測(cè)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(jī)-30℃～+80℃，

v 環(huán)境濕度：相對(duì)濕度≤90RH。

u 主要技術(shù)特點(diǎn)

MGTF-C型系列超聲波流量計(jì)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(jià)格等特點(diǎn)外，還具有下列更多優(yōu)勢(shì)：

v 儀表可達(dá)到1%的線性度和0.5%的重復(fù)性，測(cè)量精度達(dá)1%。

v 抗干擾電路設(shè)計(jì)，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(jì)量，可計(jì)量正、負(fù)、凈累積流量，流速等。

v 防護(hù)等級(jí)：IP65。

v 配溫度變送器可實(shí)現(xiàn)熱量計(jì)量，可顯示瞬時(shí)流量、流速、累計(jì)流量、累計(jì)熱量、峰值流量及時(shí)間等。

v 機(jī)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(hù)。

v 完備的信號(hào)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(hào)：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(hào)。

v 輸出信號(hào)：

1路4-20mA或0-20mA模擬電流信號(hào)；     

繼電器及OCT輸出；

RS-232/485標(biāo)準(zhǔn)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(jì)：日、月、年累計(jì)功能：可記憶前64個(gè)運(yùn)行日、前64個(gè)運(yùn)行月、前5個(gè)運(yùn)行年中任何一天、任何一月、任何一年的累計(jì)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(shí)間及上、斷電時(shí)刻的瞬時(shí)流量，保護(hù)所有數(shù)據(jù)，用戶可以選擇自動(dòng)或手動(dòng)補(bǔ)量，減少用戶流量損失。

v 具有故障自診斷功能，并可自動(dòng)記憶前64個(gè)運(yùn)行日的工作狀態(tài)是否正常。

v 整機(jī)功耗：2W。

監(jiān)測(cè)箱

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

v 開(kāi)門(mén)方式：戶外單開(kāi)門(mén)（可根據(jù)客戶要求定做）

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

v 防護(hù)等級(jí)：IP65