一、客户需求现状
某市自来水管理所目前打了17眼深井，用于城区用水户的饮用水供应。为了更好的对深井进行管理，保证居民的用水供应，计划建立一套集中供水系统。各站的水井分布情况如下：
二、总体方案设计
2.1唐山平升公司总体思路设计
1）系统组成：水源井站、通讯网络、监控中心站。
2）通讯方式采用GPRS无线通讯，直接依托中国移动GPRS网络平台，不受距离、阻挡物的限制，具有按流量收费，通讯费用低，维护费用低的特点。
3）在自来水管理所建立监控中心，监控中心具备INTERNET网络固定IP，安装品牌计算机2台，投影仪1台，操作台1套。接收各水源井监测站传回的运行数据。
4）在每个水源井监测站各安装一套水源井远程测控终端。安装于水泵启动柜旁。采集泵房的电能、水泵的电压、电流、运行状态、出口压力，支持接收监控中心下发的启停泵命令。
5）预留流量接口，以后安装流量计后可接入。
2.2系统拓扑图
三、水源井站建设
1）自来水单位院内(1变频启动柜2自耦降压启动柜)
均为直供井。控制柜在监控中心旁边的小屋内，一台恒压供水控制柜，两台自耦降压控制柜。自耦降压控制柜里面安装有时钟，按照时钟设定时间自动启停泵。3眼井汇聚到一个总管出水，总管上安装了远传压力表。接到变频柜上，恒压供水控制。正常情况下按照时钟开泵，变频调节。变频器里面有1个电流互感器，自耦降压柜里面各有2个电流互感器。目前每眼井的出口都安装了机械水表，流量预留，本次不监测。路面下有穿管，压力的走线不是问题。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能。结构框图如下：
2）工业区（1变频启动柜1自耦降压启动柜）
2眼井出水后进入打院内的一个大压力罐内，通过压力罐向外供水。水源井一台变频，1台自耦降压启动柜。压力只测量压力罐的压力。路面未硬化。压力罐上有远传压力表接到变频上。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
3）长安西区（1变频启动柜使用1自耦降压启动柜备用）
井在外面，距离控制柜约200来米。压力表可直接采用控制室内的管网的压力测量，都是连通着的。控制柜为变频柜，有一个新做的自耦降压启动柜做备用柜子。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
4）西苑小区（1自耦降压启动柜使用1自耦降压启动柜备用）
自耦降压启动，压力表在屋里面。井在外面。路面硬化，水表井在水井的旁边。里面还有一台备用的自耦降压启动柜。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
5）新都花园小区（1变频启动柜使用1自耦降压启动柜备用）
水井距离控制室约100米，路面硬化，压力表安装在井口，现在不好走线。控制柜为变频控制。1个自耦降压柜备用。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
6）化纤厂（1自耦降压启动柜）
井在屋内，水表井在屋门口，原来的压力表不能用了，在井上或者在表井里重新安装压变。自耦降压柜。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
7）陵园（2自耦降压启动柜）
其中一眼井通过压力罐供水，另外一个井直接打入主管道。2个控制柜均为自耦降压柜，只测量压力罐的压力。路面未硬化，井与控制室距离不超过20米。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
8）湖滨水厂（1变频启动柜1自耦降压启动柜）
在一个比较大的院子里面，原来是想在这建水厂，后来没建，只打了2眼井。一台变频柜，1台自耦降压柜，测量1个管网压力，可以反应水井出口压力。压力点在院子里，距离控制室约40米，路面未硬化。原来的远传压力表的线接到了变频柜上，但是未预留多余的线缆。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
9）温泉小区（1自耦降压启动柜）
井通过压力罐供水，目前没有启用，一般是供水压力不够的时候由人工启动。自耦降压柜。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
10）电器商城（1自耦降压启动柜）
有压力罐，在一个小院，自耦降压柜。采集电压，电流，远程控泵，泵状态，红外，照片，出口压力1个和采电能，结构框图如下：
11）新建的2眼井：目前还未施工完毕，暂时未考虑，整套系统预留接口。
四、设备介绍
4.2.1水源井远程测控终端简介
水源井远程测控终端（唐山平升DATA-9201）安装于井房内，水源井启动柜的旁边。测控终端具备多个AI、DI、DO接口，可以采集水泵运行的电压、电流、启停状态、远程就地状态。可以控制水泵启停。可以采集现场的安防情况，如果有安防报警，立即拍照将照片发送到监控中心。通过采集这些信息可以判断现场的报警情况，例如过压、过流、欠压、欠流、缺相等情况。测控终端同时具备多个串口，可以接入GPRS远传模块将现场的所有数据传输到监控中心。
4.2.2功能特点
1）符合标准
该设备经过河北省电子产品监督检验所的检验，符合Q/GDW 129—2005 电力负荷管理系统通用技术条件、GB/T2423.3-2006 电工电子产品环境试验、GB4943-2001信息技术设备的安全、YD/T 1214-2002 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术规范。
2）无线传输功能
测控终端内置GPRS模块，内部放入一张开通GPRS功能的手机卡，登录GPRS网络进行数据传输。具有不受距离限制，即时通讯，通讯费用低的优点。直接依托中国移动GPRS网络平台，平台无需维护。
3）采集功能
采集水泵运行的三相电压。
采集每台水泵运行的单相电流。
采集水泵启停状态、保护状态、远程就地状态信号。
4）报警功能
电源故障报警：当现场水泵出现过压、过流、欠压、欠流、缺相情况发生时，测控终端立即向监控中心报警。
压力越限报警：压力数据可以设置上下限报警值，数据超限时立即向监控中心报警。
故障报警：如变送器与测控终端之间的信号线中断时，测控终端立即向监控中心报警。
5）保护功能
电源故障保护：当现场水泵出现过压、过流、欠压、欠流、缺相情况发生时，测控终端立即停泵。
压力超限保护：当测量的压力数据超限时，测控终端立即报警。
6）存储功能
测控终端具备历史数据存储功能，每小时存储一次现场数据，可存储一年。监控中心可查询现场的历史数据。
7）控制功能
远程控制：处于远程控制状态时，支持监控中心值班员通过上位机软件控制现场水泵启停。
8）远程维护功能
测控终端支持远程维护功能，核心设备数据采集控制器支持远程设置参数。大大提高现场维护效率。
9）工作模式设置
测控终端支持多种工作模式，主动上报模式、轮询模式、主动上报+问询模式。该系统采用主动上报+问询模式。
定时上报模式：测控终端实时采集现场流量、电参数、及各种状态信息，定时上报数据，定时上报间隔可以设置。
变化上报模式：现场采集的数据超限及状态变化时可即时上报。
中心问询模式：监控中心可以随时远程问询测控终端的监测数据，可以随时远程控制测控终端，实现启停水泵的目的。
10）安防报警拍照功能
在井房内安装红外报警器与工业照相机，当红外检测有人进入时，立即启动照相机拍照，并把照片及时传送到监控中心。
五、通讯网络
本系统中使用的网络主要由广域网与中国移动GPRS网络。
◆ 广域网（WAN），就是我们通常所说的Internet。要求网络运营商（联通、电信、移动均可）实现光纤到户接入方式，拥有公网固定IP地址。企业内所有的计算机都可通过此方式上网。带宽要求在2M-10M左右，具体可根据企业内需要上网的计算机来确定。本系统中所有数据的传输对带宽的要求很小。
◆ 中国移动GPRS网络
GPRS 是通用分组无线业务 (General Packet Radio Service) 的英文简称，是在现有的 GSM 系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。 GPRS 是一种分组交换系统，因此， GPRS 特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。 GPRS的优势在于：
Ⅰ、永久在线：只要激活 GPRS 应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。
Ⅱ、 按量计费：虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问题；因为只有产生通信流量时才计费。
Ⅲ、 快速登录：全新的分组服务，无需以往长时间的拨号建立连接过程。
Ⅳ、 高速传输： GPRS 最高理论传输速度为 171.2kbps ，目前使用 GPRS 可以支持 40Kbps 左右的传输速率。
◆ 系统组网说明
现场每一台水源井测控终端内放置一张开通GPRS功能的手机卡，接入点名称为cmnet。中心数据服务器可以与多个水源井测控终端进行数据通信。现场设备也支持与多个数据中心进行数据通信。办理的手机卡资费套餐可咨询当地移动公司，常用资费的有5元/月，10元/月。
六、监控中心
6.1监控中心硬件搭建
自来水目前已经确定了监控中心，将房间进行简单装修后即可投入使用。装修好的机房设计安装一台2米*3米的投影仪。设立两个电脑位的操作台1套。另外可放置一张小型会议桌及椅子几把。窗上安装遮光布。
6.2监控中心软件搭建
监控中心软件包括：操作系统软件，通讯服务软件，水源井远程监控系统软件，数据库软件。
6.2.1软件监测界面
地图界面
测点实时数据列表显示
单测点详细运行界面
历史数据查询界面
6.2.2软件功能介绍
1．管理功能
测点信息管理：可添加、删除、修改每个监控点信息，可人工补录监测点的数据。
权限管理功能：具有授权管理功能，管理员为最高管理者，根据不同应用要求，分配给其它使用者不同的权利。
密码管理功能：根据不同的使用权利和用户设置不同的登录密码。
数据刷新管理：根据不同的使用权利和用户设置不同的数据刷新频率。
测点显示管理：根据不同的使用权利和用户设置可查看的数据和数量。
2．告警功能
设备变化告警：欠压告警、水表故障告警、通信中断告警。
设备超限告警：压力低告警。
电源故障报警：过压、欠压、过压、过流、缺相时告警。
3．存储功能
测点信息、实时数据、事件记录、操作记录存入数据库。
4．统计功能
报表功能：日报、月报、年报。
曲线功能：日曲线、月曲线、年曲线。
5．查询功能
测点信息、历史纪录、历史曲线、事件记录、操作记录、历史报表
6．打印功能
测点信息、历史纪录、历史曲线、事件记录、操作记录、报表。
7．安全功能
密码功能：进入和退出系统必须输入密码。
权限功能：不同的操作员具有不同的功能。
用户切换：不同的操作员交接时可以在系统切换。
8．远程维护功能
远程设置监控终端工作参数。
远程升级现场水井控制器程序。
