供水管网的整体解决方案.docx

供水官网的整体解决方案 青岛积成电子有限公司供水管网的整体解决方案青岛积成电子有限公司一、 概述青岛积成电子有限公司成立于 2001 年，是“中国软件行业百强企业”积成电子股份有限公司的控股子公司，主要从事城市公用事业自动化系统和企业能源管理中心系统的开发、生产、系统集成和技术服务。公司始终坚持走自主创新和集成创新之路，是国家认定的“高新技术企业”和“软件企业”，是中国直读式自动抄表的技术倡导者、产业化推动者和行业标准制订者。根据具体要求，我公司采用“iES-D1000 直读式自动抄表系统”和“RS-485 直读式远传大口径水表”作为该项目的配置方案。本系统拥有多项国家专利，内嵌自主开发的专用大规模集成电路芯片；完全符合建设部颁布的JG/T 162-2009 住宅远传抄表系统 数据专线传输、CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件和CJ/T 383-2011 电子直读式水表、CJ/T 224-2006 电子直读式水表四个行业标准；已成为山东省城市供水一户一表改造推荐选型；已取得制造计量器具许可证、软件产品登记证书、高新技术产品认定证书；严格按照 ISO9001 质量管理体系组织研发、生产和服务；已在山东、河北、安徽、山西、内蒙古、辽宁、黑龙江、江苏、广西、湖北、四川、湖南、贵州、江西等 30 个省份 100 多个地市水司一户一表中稳定运行，取得大量工程实例。二、规范标准本方案提供的软硬件设备和技术均符合国家和地方的法律法规，按ISO9001 质量保证体系的要求组织生产和提供技术服务，执行最新版本的国际标准、国家标准及行业标准和有关规范，符合环保要求。2.1 执行如下标准和规范：JG/T 162-2009 住宅远传抄表系统 数据专线传输CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件CJ/T 383-2011 电子直读式水表CJ / 224-2012 电子远传水表GB/T 17626 电磁兼容试验和测试技术GB 4706 家用和类似用途电器的安全特殊要求GB/T 788.1-2007/ISO 40461-1:2005 封闭满管道中水流量的测量用冷水水表和热水水表第一部分：规范GB/T 2423.21-2008电工电子产品环境试验GB/T 2829-2002周期检验计数抽样程序及表GB/T 4797.2-2005电工电子产品自然环境条件DL/T 698-1999低压电力用户集中抄表系统技术条件ISA S5.4仪表回路图ISA S5.5过程显示用图形符号ISA RP55.1数字处理计算机硬件测试ISO 8824信息处理系统ISO X.25分组交换数据网CCITT V.24数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间的互连电路定义表CCITT V.28 非平衡双流互连电路的电气特性NEC 美国国家电气法规三、 总体方案该系统适用于供水企业远程监测供水管网，工作人员可以在调度中心远程监测全市供水管网的压力及流量情况。科学指挥各水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。供水管网SCADA在线监控系统是水司供水调度管理系统的一个子系统，主要由水司调度中心、通信平台、监测终端、压力变送器和流量仪表组成。 通过“iES-D9 远程数据监测终端”连续采集供水管网中各种仪表的实时数据，采样现场异常报警信号；实时或者定时把数据、运行状态以及报警信号通过无线方式（GPRS 或GMS 短信）发送到数据服务器；通过“远程监测管理软件”对现场仪表进行动态监控，对现场异常情况进行及时提醒，并调度人员排查异常情况，同时通过软件的多种分析功能提供各种应用性报表，为降低产销差、做出合理供水管理决策提供强有力的技术支撑。四、系统构成主要软件：操作系统、数据库软件、远程监测系统软件 iES-D1000、防火墙软件等。终端设备：远程数据监测终端 iES-D9，采用大容量锂电池供电，计量仪表：直读远传大口径水表（也可采集普通流量计、压力变送器等具有 485、脉冲量、模拟量通讯功能的计量仪表）。供水计量监测与管理系统由现场仪表、iES-D9远程数据监测终端、iES-D1000 中心主站等部分组成。4.2 现场仪表4.1.1 RS-485型光电直读式大口径水表基表品牌：积成基表口径：可以适应从DN50-500的全部水表。计度器采用铜封技术，表面采用钢化玻璃。防护等级可达IP68，满足浸水环境使用读表方式：直读技术，直接输出表盘数据；通讯方式：RS485总线；通讯规约：建设部CJ/T188规约或用户约定的其它规约；工作电源：DC 12V，由抄表装置提供；与抄表装置的通讯距离：1000米，可以直接连接； 4.1.2 RS-485型光电直读式小口径水表l 最大允许误差1、从包括最小流量在内到不包括分界流量的低区中的最大允许误差为5。2、从包括分界流量在内到包括过载流量的高区中的最大允许误差为2(冷水水表)或3(热水水表)。l 机电转换误差：小于等于1（最小显示分度)。l 电磁兼容性能1、静电放电抗干扰度-3级2、射频电磁场辐射抗干扰度-2级。l 接口类型1、RS-485型接口遵循RS-485通讯标准，四线制。l 通讯参数1、波特率：2400bps(可选1200、4800、9600)2、校验方式：偶校验(可选无校验)3、数据位：8位4、停止位：1位l 表地址：见表盘标签所示。l 通讯协议：遵循中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T1882004户用计量仪表数据传输技术条件。4.1.3 压力变送器l 品牌：久茂l 功 能：测量、指示和传送水管压力信号l 形 式：干式陶瓷传感器，传感器变送器一体化l 结 构：变送器、测量元件一体l 测量范围：01Mpal 测量精度：0.15%l 分 辨 率：1A；l 线 性 度：0.1%；l 稳定性：12个月0.1%l 长期漂移：0.1%（12月）；l 0.25（36月）；l 输 出：420mA； 二线制l 量程比：100：1l 零点迁移：满量程90；l 工作电源：12.530VDC；l 防护等级：IP68l4.2 远程数据监测终端iES-D94.2.1 技术性能与主要参数序号技术项目技术指标1数据通道1路RS485接口（5个表计）、2路脉冲2采集、存储周期165535分钟可设3存储容量8M4通讯接口1路GSM/GPRS/CDMA、1路蓝牙5GSM/GPRS/CDMA模块采用GSM/GPRS/CDMA工业无线模块，可以提供SMS、GPRS或CDMA等功能；工作频段：EGSM900/DCS1800双频；灵敏度：-106dBm6掉电保存数据10年7时钟精度1分钟/年8液晶显示配置液晶屏，循显数据9远程升级支持远程升级、断点续传10供电方式采用大容量锂电池供电；也可选用外接开关电源直流24V供电；11电池寿命3年以上*12对外供电能力8-24V13数据采集设备类型可采集流量计，压力变送器等具有485通讯功能的计量仪表；可采集两路脉冲信号14异常报警电池电压异常报警；供电过流报警，供电电压异常报警；异常移动报警；15MTBF45000小时16外壳防护等级IP68（符合GB 42082008标准）17电磁兼容性3级（符合GB/T 17626.2-2006、GB/T 17626.3-2006标准）18工作环境工作温度：2060，相对湿度：10%100%，工作大气压：70kPa106kPa19安装方式壁挂式安装，亦可固定于管道上4.2.2 配置高灵敏度、高增益天线远程数据监测终端采用自主设计的高灵敏度、高增益天线。天线浸没水下30cm时仍能保证数据的连续、可靠传输。4.2.3 数据采集功能D9远程数据监测终端具有丰富的通讯接口：1路RS485总线(可带载5块表计)；2路脉冲量；单台设备最多可同时挂接多达7块仪表。4.2.4 支持多种通讯协议远传数据监测终端预置多种通讯协议。目前可以接入远传大口径水表（如申舒斯、真兰、连利、潍微、山科等）、流量计（西门子、ABB、大连海峰、开封青天、唐山汇中等）。整体嵌入式软件采用模块化设计，支持定制协议，方便扩展。4.2.5 防护等级IP68主要电路部分采用环氧树脂灌胶。独立设计的接线端子盒。防持续潜水影响，保证无灰尘进入。符合GB 4208-2008，第三方权威认证，满足浸水环境使用4.2.6 大容量数据存储远程数据监测终端的采集存储间隔最小可设置为1分钟。支持灵活设置数据采集存储周期（1-65535分钟可设置）。配置8M存储器，按照10分钟采集存储间隔，D10终端至少可以存储所有仪表1年的历史数据。保证数据的完整性和正确性。终端在断电情况下，iES-D9远程数据监测终端保存的数据不会丢失。防止在网络通讯失败后，数据记录和报警记录不丢失。网络恢复后，终端可自行上报漏传记录、历史记录。4.2.7 数据上传灵活可靠可兼容多种数据上传方式，上传数据支持GPRS/CDMA、SMS方式传输数据。同时设备具有蓝牙通讯接口，方便对终端设备进行设置调试、批量导出数据、程序升级。通讯稳定可靠，在数据链路中断后，设备能自动识别状态，数据链路正常后，设备能够自动建立链接，并将未上传的数据补充上传完整。4.2.8 抗干扰能力强远程数据监测终端抗电磁干扰能力强，从外观设计角度就考虑了高频信号对主板等模块的干扰影响，科学合理的设计方案从源头控制了干扰因素的影响。从生产检测方面，通过严格的检测和高档的针对性检测设备的检测，保证了出厂产品抗干扰度高。4.2.9 防破坏性能力强从设计和选材的角度决定了防破坏能力的好坏，从系统自检报警功能进一步完善了防破坏能力。iES-D9远程数据监测终端具备系统工作状态自检功能，包括： 数据采集信号中断实时报警； 异常移动实时报警； 通讯模块检测异常情况报警； 采集模块异常数据报警等注：通讯部分检测异常报警，待问题排除并通讯稳定后，可自动恢复上传。4.2.10 现场维护方便配备液晶显示屏：iES-D9远程数据监测终端数据采集准确可靠，并且数据可即时在显示窗口，显示流量、异常信息、电池信息等，方便数据现场校对。嵌入式固件远程升级：远程数据监测终端支持固件远程升级程序，升级过程中支持断点续传。方便设备功能扩展和系统扩容，如有新接入仪表或是定制新功能时使用。五、供水管网计量监测与管理平台软件我司通过了欧标的集成能力成熟度CMMI3级认证。该平台软件遵照SOA设计理念，采用B/S与C/S架构相结合的方式，具有良好的扩展性和丰富的标准接口，有利于功能扩展及系统对接。5.1 软件主界面系统主界面包含标题栏、菜单栏、监测点列表、仪表实时数据、状态栏等基础信息。5.2 支持云平台托管“云平台”托管服务，是指系统服务接收端运行在积成中心机房，以网页访问的形式为客户提供展示服务。用户体验与自检计算机中心几乎一致，仅仅是将数据保存在积成服务器端。支持传统互联网和移动互联网访问。减少客户前期对于服务器、运营网络的投资，仅仅安装现场仪表和采集设备后即可体验完整系统方案。管理员及用户可查询某一表计一日至多日的表计信息，包括日用水量、月用水量、表数等信息。5.3 数据采集功能 数据采集：支持采集远程数据监测终端D10等设备的现场数据，也可支持透传方式直接采集智能仪表的数据。每个监测点的采集模式可自定义设置，如自定义采集周期、上传间隔等。 数据补抄：支持在采集设备掉电恢复、通讯中断恢复等异常情况下进行数据补抄，保证系统数据的完整性，补抄时间跨度不低于一个月。 通讯报文存储：具有对接收和发送的通讯报文进行监视、存储和调用功能，方便分析管理。5.4 数据查询与曲线 支持列表、曲线、柱状图等多种数据查询方式。 运行状况管理管理图5.5 数据报表及打印（1） 可按照用户要求生成各种统计报表，如日报、月报、年报等。（2） 采用标准的Excel报表。（3） 可以直接打印各种报表。报表统计图5.6 智能用水分析 区域漏失分析通过在系统档案里设置分级计量仪表及对应关系，自动计算总分表的供水差。结合户表远传系统和小区考核表可以实施小区漏失分析。 口径匹配分析根据水表的流量分析，结合水表参数，分拣出大表小用、小表大用等情况，建议改用更加适合终端用户用水规律的水表型号规格，使水表处于最佳工作状态。 用水趋势分析及对比根据实际情况，可以对单个仪表在不同时间段内，按照时、日、月并列比较流量、水量或者压力走势。也对同一类型和性质的仪表，如同口径、同行业性质用户、相似用水习惯的仪表，比较它们在同一时间段内的流量、水量或者压力走势。5.7 报警信息及操作日志5.7.1 通讯线断线报警当信号线断开时，系统自动报警。5.7.2 异常移动报警当终端非法移动时，系统自动报警，防止非法破坏。5.7.3 越限报警自学习型报警算法，报警限值曲线支持伴随实测值曲线同时展示。报警类型包括3大类：固定值报警、预测值报警，混合值报警。1） 固定值报警将量测报警上下限设置为固定值。例如压力报警的上限为0.5Mpa（Pmax），下限为0.2MPa。固定值报警不区分时间阶段，只要设备量测有数据传到主站软件平台上，软件平台判断数据是否超过报警上下限，如果超过报警上限或者下限，主站生成事项，存入数据库事项表中，并在人机会话界面提示。2） 预测值报警预测值报警是先根据前1-5天的历史数据生成当天的预测值，然后根据预测值上下浮动百分比计算得出