水质在线监测系统.doc

水质在线监测系统1、 系统方案本系统包含有1个监控中心。单站在线监测三个指标分别为：溶氧、pH、水温。安装地点为鱼塘中央一套，进水口一套，出水口一套。由于监测地点分布比较远，考虑其不易布线运营成本等，需采用无线传输方式将采集数据集中处理后，再通过GPRS/CDMA等网络将数据上传至监控中心。系统结构如下：1.2服务器软件：（1）管理服务管理服务是系统的控制中心，保障系统中所有设备、各种资源安全有效地运行与共享，包括应用管理、设备管理、服务器间连接与切换、用户管理、日志管理、客户端在线管理等。（2）软件架构支持多级服务器管理构架，网络数据服务器软件对所有数据的管理。用户可以通过用户名和密码直接访问服务器上的数据。能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统来进行集成。该软件在数据处理性能、容错能力、界面容器、报表等有成熟应用技术。实时数据库，数据库具备良好的开放性和互连功能，可以与MES、SIS、PIMS等信息化系统进行基于XML 、OPC、ODBC、OLE DB等接口方式进行互连，保证生产数据实时地传送到以上系统内。提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场。支持通过在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过GPRS、CDMA、GSM网络与控制设备或其它远程节点通讯。GPRS、CDMA按流量计费，用户可以申请包月套餐报表文件格式兼容Excel工作表文件，提供类Excel的绝大部分功能，包括：编辑功能、计算功能、图表功能等。支持图表显示自动刷新，可输出多种文件格式： Excel、TXT、PDF、HTML、CSV等。可实现多层表头，可以实现报表嵌套，可以制作复杂的报表格式。支持数据报警功记录及报警历史查询功能。具备打印、打印预览、页眉页脚打印功能，支持逐行打印。报表数据源支持实时数据库和各种关系数据库，可显示、处理实时和历史数据，可直接遍历关系数据库数据。系统为开放式体系结构，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、ActiveX标准。以OLE、COM/DCOM、动态链接库等多种形式提供外部访问接口，便于用户利用各种常用开发工具（如：VC+、VB等）进行深层的二次开发。2、监控中心技术说明2.1监控中心软件（1）管理服务管理服务是系统的控制中心，保障系统中所有设备、各种资源安全有效地运行与共享，包括应用管理、设备管理、服务器间连接与切换、用户管理、日志管理、客户端在线管理等。（2）软件架构支持多级服务器管理构架，网络数据服务器软件对所有数据的管理。用户可以通过用户名和密码直接访问服务器上的数据。能同时和国内外各种工业控制厂家的设备进行网络通讯，它可以与高可靠的工控计算机和网络系统结合，便可以达到集中管理和监控的目的，同时还可以方便的向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，来实现与“第三方”的软、硬件系统来进行集成。该软件在数据处理性能、容错能力、界面容器、报表等有成熟应用技术。实时数据库，数据库具备良好的开放性和互连功能，可以与MES、SIS、PIMS等信息化系统进行基于XML 、OPC、ODBC、OLE DB等接口方式进行互连，保证生产数据实时地传送到以上系统内。提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场。支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过移动GPRS、CDMA、GSM网络与控制设备或其它远程节点通讯。报表文件格式兼容Excel工作表文件，提供类Excel的绝大部分功能，包括：编辑功能、计算功能、图表功能等。支持图表显示自动刷新，可输出多种文件格式： Excel、TXT、PDF、HTML、CSV等。（如下图）可实现多层表头，可以实现报表嵌套，可以制作复杂的报表格式。具备打印、打印预览、页眉页脚打印功能，支持逐行打印。报表数据源支持实时数据库和各种关系数据库，可显示、处理实时和历史数据，可直接遍历关系数据库数据。系统为开放式体系结构，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、ActiveX标准。以OLE、COM/DCOM、动态链接库等多种形式提供外部访问接口，便于用户利用各种常用开发工具（如：VC+、VB等）进行深层的二次开发。2.2UPS技术要求本工程UPS设备采用单相220V输入输出、在线式交流不间断电源系统（UPS），数量1台,单机标配手动维修旁路。系统电池后备时间要求为不少于30分钟。（1）基本性能正常使用环境条件环境温度：040相对湿度95 (402)，无凝露)储存运输环境及机械条件环境温度：-555 (不含电池)振动、冲击条件：符合GB/T14715-93中5.3.2的规定。外观与结构机箱镀层牢固，漆面均匀，无剥落、锈蚀及裂痕等现象。机箱表面平整，所有标牌、标记、文字符号应清晰、正确、整齐。UPS的逆变器：输出电压：380VAC，稳态精度：1%。整流器优选12脉冲整流器方式，其中每台UPS的12脉冲整流器应由12只晶闸管和输入移相隔离变压器组成。电磁兼容应符合IEC EN 62040-2的判断准则。（2）电气特性输入特性额定容量：6kVA输入电压：主电源输入220 V 25%全数字控制技术UPS包含有全功率整流器和逆变器的在线式双变换UPS，市电正常及电池状态时所有负载均由逆变器供电。UPS必须是数字UPS，采用全数字控制技术，整流逆变均采用全数字化控制，可靠性高。UPS内置并机功能，内置LBS，内置D级防雷器。电流畸变：THDi5%输入频率：50Hz10%频率跟踪范围：50Hz5%可调频率跟踪速率：1Hz/s输出特性配置内置逆变输出隔离变压器输出电压：220V 1%， 输出电压稳压精度：正常状态1输出频率：50 Hz输出频率稳定精度：0.1动态电压瞬变范围：5（空载至满载）恢复时间：20ms不平衡负载电压相移：1输出功率因数为0.9（优选）输出电流峰值系数：3:1切换时间市电电池切换时间：0ms旁路逆变切换时间：4ms（逆变器故障切换）工作效率系统效率：93 （包括输出变压器效率）UPS在负载发生100的跃变时，输出电压的瞬间变化在5以内，并且在20毫秒内迅速恢复到1。过载能力：125%额定电流10min150%额定电流 60s单相200%额定电流30s或 提供该电流下逆变器过载时间（3）智能化电池管理UPS应具有以下电池管理功能，以有效延长电池使用寿命，电池建议采用：GNB、阳光、松下、兆源，并提供原厂出厂证明。采用间歇式充电方式充电和放电电流的监测与控制电池过放电的自动保护温度补偿式充电和电池的寿命计算环境温度对电池的使用影响很大，电池温度上升，意味着化学反应增强，电池的放电能力也增强，但电池寿命会降低。故系统中须专门设置电池温度传感器，用以控制浮充电压和电流，同时还设置了计 算电池寿命的计算器，根据电池温度和使用时间自动修正电池寿命，到电池寿命终止时，产生更换电池的报警提示。（4）防雷UPS应具备防雷装置，能承受模拟雷击电压波形10/700s，幅值为5kV的冲击5次，模拟雷击电流波形8/20s，幅值为20kA的冲击5次，每闪冲击间隔时间为1min，设备仍能正常工作。（5）安全要求机壳保护UPS保护接地装置与金属外壳的接地螺钉间应具有可靠的电气连接，其连接电阻应不大于0.1。绝缘电阻UPS的输入端、输出端对地，施加500V直流电压，绝缘电阻应大于2M。可靠性UPS设备在正常使用环境条件下，平均无故障间隔时间MTBF应不小于20万小时。（6）质保UPS全系统（含UPS主机、电池组、并机组件等）质保三年，本地化服务。（7）设备供货UPS须为国际国内知名品牌设备。2.3数据采集技术要求RS485 通讯，地址可修改通道：8路差分或6路差分，2路单端 (跳线选择)输入类型：mV,V,mA(外部125ohms 电阻)采样速率：10次/秒带宽：15.7Hz精确度：0.1%零漂移：20uV/量程漂移：25ppm/CMR：86dB输入阻抗：20M Ohms过电压保护：35V隔离：3000VDC电源：输入：+10V到+30VDC功耗：1.3W2.4所有室外控制箱均采用防晒，防雨，防尘箱并做好接地系统。2.5本工程自动化设备包括以下主要内容：(1). 仪表测量设备(2). 数据采集设备(3). 数据传输设备(4). 网络通讯设备(5). 监控中心（二）技术要求2、防护等级在室内地面以上的设备用IP54，在户外的设备用IP65；安装在水中或在井内的设备用IP68。3、信号无线采集模块：工作于2.42.4835GHz ISM（免许可证频段）；智能频谱(Smart Spectrum)跳频扩频技术：112频道跳频算法、188KBPS高速无线射频数据传输率、32位循环冗余校验（CRC）纠错、高灵敏度；灵敏度高：-107dBm 10-4 误码率、-105 dBm 10-6 误码率；。从站具有中继功能（DDAA除外）；设备工作模式由软件灵活设置，更改节点功能，无需调换设备，易于选型和方案设计的调整；工作参数出厂前已预配置；专门的诊断软件，监测无线网络的状态；可忍受高电磁干扰、射频干扰或高温环境；（行业案例业绩）是针对工业环境开发设计的产品：采用优质18#钢质外壳不仅能够有效防止电磁干扰，还具备耐粉尘、乃盐雾腐蚀等优点，特别适合用于恶劣的工业环境；工作温度宽，达到4075。工业级应用；仪表或设备应能实时在线输出420mADC电流信号；4、仪表的选型要求全厂的仪表采用先进的数字式仪表，整体的精度要求不低于1%；现场安装的传感器和变送器必须提供全套完整的安装固定用支架、保护箱、安装材料及附件；现场仪表的一般技术指标：现场仪表具有在线式连续检测、自动运算、自动温度补偿、现场数字显示、故障诊断等智能化功能。现场仪表使用的量程范围、材料、安装形式等都适宜生产现场长期连续在线测量。其特点是：可靠、稳定、易操作、易维护、耐腐蚀、寿命长、无公害等。工作温度：-5+50（传感器），-20+55（变送器）防护等级：IP68（传感器），IP65（变送器）供电电源：220VAC +10% -15% 50Hz，或24VDC +10% -15%4.1pH检测仪（1）概述TEC系列PH计，采用经典的电化学原理，利用对溶液pH值变化敏感的测量电极和有恒定电位的参比电极所组成的工作电池实现了pH的在线测量。功能完备，操作简便。仪表采用大屏幕图形液晶显示，同时测量和显示PH值和介质温度值，具有两路模拟信号输出以及现场总线通信接口。简便的中文操作菜单极大地方便用户使用。功能：用于测量、显示和变送水的PH值。 组成：pH复合传感器、变送器、连接电缆及安装所需全部附件。测量原理：经典的电化学原理，利用对溶液PH值变化敏感的测量电极和有恒定的参比电极所组成的工作电池来测量电势，从而利用待测溶液的PH值与工作电池的电势大小之间的线性关系来实现测定。（2）传感器性能：电极类型：复合电极，温度自动补偿。测量范围：pH=014，-10110。分辨率：0.01PH精确度：0.05PH灵敏度：0.02pH温度补偿：-10.0120自动补偿环境：温度0+105电缆长度：屏蔽电缆10米，（其他长度可在订货中说明）安装形式：投入式连接方式：NPT3/4英寸外螺纹防护等级：IP68（3）变送器性能： 显示：LCD液晶显示日期、时间、测量值、历史趋势线等现场设置：通过变送器按键完成 环境要求：温度-20+60；相对湿度95%，无冷凝防护等级：IP66供电电源：90265V AC，50Hz信号输出：两路隔离420mA模拟输出（一路为PH值，一路为温度值）继电器输出：2个控制固体继电器输出数据存储：自动存储功能，断电数据保护4.2溶解氧在线分析仪表（1）概述荧光法溶解氧测量仪，采用创新的荧光猝熄原理，不需要更换膜片与电解液，基本免维护，不消耗氧气，没有流速和搅动的要求，不受下列物质的交叉干扰：H2S，pH ,Co2+，NH4+，SO42-，Cl-，Cl2等。传感器即插即用、自动识别，具有历史数据自动保存功能，可存储、查询10年的历史数据信息。工作原理：荧光法溶解氧测量仪基于荧光猝熄原理。蓝光照射到荧光物质上使荧光物质激发并发出红光，由于氧分子可以带走能量（猝熄效应），所以激发的红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。通过测量激发红光与参比光的相位差，并与内部标定值对比，从而可计算出氧分子的浓度。功能：测量、指示和传送过程检测介质中的溶解氧信号。组成：传感器、变送器及全部安装附件。（2）传感器探头材料：316L不锈钢测量范围：020.00mg/L或020ppm，空气饱和度0200%分辨率：0.01mg/L，0.01ppm准确度：0.1ppm，0.1mg/L灵敏度：量程的0.05%响应时间：90%30秒；95%90秒，20时补偿：NTC30K自动温度补偿电缆长度：专用电缆10m 安装：浸入式安装传感器防护等级：IP68 工作温度：050（3）变送器显示：LCD液晶显示日期、时间、测量值、历史趋势线等，中文操作菜单现场操作：通过变送器按键完成环境要求：