一、項(xiàng)目介紹

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民生活水平和質(zhì)量的逐步提高，農(nóng)村居民要求吃自來水的愿望越來越強(qiáng)烈，同時在建設(shè)社會主義新農(nóng)村、構(gòu)建和諧城鄉(xiāng)的大背景下，農(nóng)村各地小水廠建設(shè)和雨后春筍般成長起來。如何保證這些水廠建成后能長期安全、穩(wěn)定、持續(xù)有效地發(fā)揮其效益，是需研究解決的課題。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設(shè)水資源實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調(diào)控使用效率，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。本系統(tǒng)需要對現(xiàn)場5個水廠、15個水源井進(jìn)行整體監(jiān)控。

二、系統(tǒng)概述

系統(tǒng)主要功能：

1.監(jiān)控中心設(shè)置在中心水站，獨(dú)立完成整個水廠的監(jiān)測；

2.采集水源井、潛水泵、清水池、二次加壓泵、消毒設(shè)備等設(shè)備的各種參數(shù)，并將采集信號實(shí)時反饋到監(jiān)控中心；

3.控制現(xiàn)場泵的啟停；

4.水源井、清水池的數(shù)據(jù)通過無線電臺傳輸至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心附近二次加壓泵的信號通過RS-485總線送至監(jiān)控中心。

5.監(jiān)控中心采用工業(yè)計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器，運(yùn)行組態(tài)軟件工程，顯示部分采用顯示器、投影儀方案。
6.系統(tǒng)可以根據(jù)需要在現(xiàn)場控制柜增加人機(jī)界面控制系統(tǒng)。

目標(biāo)：為了建立水源深井泵房與水廠值班室之間無線遙控、遙測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水廠值班室對深井取水泵房水泵機(jī)組遠(yuǎn)程自動控制與運(yùn)行參數(shù)自動采集、傳輸、處理、存儲、顯示等功能，同時，將數(shù)據(jù)信息通過web發(fā)布，實(shí)現(xiàn)通過Internet網(wǎng)絡(luò)對水源運(yùn)行參數(shù)的自動監(jiān)測，達(dá)到水廠各水源和管網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行，提高水源運(yùn)行效率，提高整體經(jīng)濟(jì)效益的目的，建成一套先進(jìn)、完整、可靠、開放性好、符合可持續(xù)發(fā)展要求的農(nóng)村水廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控信息系統(tǒng)。

三、項(xiàng)目實(shí)施

  （一）、監(jiān)控通訊和采集分析

5個水站，其中，

1個中心站監(jiān)控參數(shù)有：

• 6臺泵（只是監(jiān)控，不作控制）
  6個DI
• 控制柜電壓（380）、電流（200A）、頻率（0—10V對應(yīng)0—50Hz）、泵水壓（0—5V）、清水池1路壓力傳感器測量水位
  （注意：采集電壓和電流值，可以采用臺技的電壓、電流表，通過標(biāo)準(zhǔn)信號，或者485的Modbus通訊采集監(jiān)測數(shù)據(jù)。）
  5個AI
• 3個水源井相關(guān)的潛水泵的狀態(tài)監(jiān)視和控制
  3個DI   3個DO
• 消毒設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和報警需要監(jiān)控
  2個DI
• 3個水源井有3塊水表，采集脈沖信號（10升一次脈沖）（注意：脈沖累計(jì)，同時，計(jì)算流量！）
  3個脈沖計(jì)數(shù)
• 3個水源井有3個水位測量。
  3個AI

分析：控制柜總共3路AI、11路DI、3路DO、兩路電參數(shù)（模塊 1塊 4017 ）
　　　水源井每個1路脈沖、1路AI
　　　水源井兩組電臺，無線通訊。

4個周邊水站監(jiān)控參數(shù)分別有：

• 4臺泵（只是監(jiān)控，不作控制）
  4個DI
• 控制柜電壓（380）、電流（200A）、頻率（0—10V對應(yīng)0—50Hz）、泵水壓（0—5V）、清水池1路壓力傳感器測量水位（注意：如何采集電壓和電流值）
  5個AI
• 2個水源井相關(guān)的潛水泵的狀態(tài)監(jiān)視和控制
  2個DI   2個DO
• 2個水源井有3塊水表，采集脈沖信號（10升一次脈沖）（注意：脈沖累計(jì)，同時，計(jì)算流量！）
  2個脈沖計(jì)數(shù)
• 2個水源井有3個水位測量。
  2個AI
• 消毒設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和報警需要監(jiān)控
  2個DI

分析：控制柜總共3路AI、11路DI、3路DO、兩路電參數(shù)（模塊 1塊 4017 ）
　　　水源井每個1路脈沖、1路AI
　　　水源井兩組電臺，無線通訊。
遠(yuǎn)程通訊：采用電臺的方式。水源井距離分站600米內(nèi)，已經(jīng)建好，沒有作網(wǎng)絡(luò)布線，所以，希望通過無線直接傳送到中心站。

系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)，保持20%的冗余。

  （二）、視頻監(jiān)控部分：

　　每個水廠單獨(dú)的視頻監(jiān)控，3~4個攝像頭，固定在水廠四周，24小時監(jiān)視水廠的整體情況。本地顯示和存儲，保存1周的歷史資料。

中心水廠的顯示：

投影儀+幕布（或者白墻）

IPC 19寸顯示（兩臺顯示器，分別顯示不同的界面。）

  （三）、軟件部分：

      HMIBuilder軟件特色：

1、整體結(jié)構(gòu)清晰，簡單易用。軟件的架構(gòu)及模塊設(shè)計(jì)符合人的認(rèn)知曲線，即便從沒接觸過組態(tài)軟件的用戶經(jīng)過2-4小時的培訓(xùn)即可獨(dú)立進(jìn)行一般工程的制作，具有使用其他組態(tài)軟件經(jīng)驗(yàn)的用戶會更容易上手。
2、天然支持分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)，用戶可根據(jù)需要構(gòu)建任意架構(gòu)(單機(jī)、C/S、B/S、分布式數(shù)采、瘦客戶端等)的應(yīng)用系統(tǒng)。其Web瀏覽功能支持廣域網(wǎng)，可穿越大多數(shù)防火墻。配置簡單，整個配置工作在幾分鐘內(nèi)即可完成。
3、繪圖包使用簡單，功能強(qiáng)大，可比美于專業(yè)繪圖軟件。畫面復(fù)用程度高，支持圖形模板，圖庫可根據(jù)自己需要修改。
4、捆綁TCL(Tool Command Laguage)腳本語言，支持腳本調(diào)試功能，包括變量查看、單步執(zhí)行、斷點(diǎn)執(zhí)行等，幫助用戶檢查腳本的語法錯誤以及邏輯錯誤。TCL語言是一種完善的腳本語言，廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域，擴(kuò)展性好，功能強(qiáng)勁。
5、內(nèi)嵌支持自定義報表，可制作各種各樣的報表，簡單實(shí)用、美觀大方，且不依賴第三方程序。
 

     HMIBuilder水廠計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)軟體工程功能：

1. 通過電臺無線方式，監(jiān)視5個水廠、15口水源井的參數(shù)，并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
2. 整體系統(tǒng)圖顯示。系統(tǒng)圖可以直觀顯示每個水源井的主要數(shù)據(jù)信息。
3. 視頻監(jiān)視部分嵌入軟件，并實(shí)時顯示。
4. 實(shí)時顯示、曲線顯示、報表顯示，存儲記錄、打印相關(guān)數(shù)據(jù)。

  （四）、HMITECH嵌入式人機(jī)界面系統(tǒng)部分：

         HMITECH Industrial Tablets and Touch Panel Computers TPC & Embedded Software System

HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機(jī)界面和嵌入式觸摸產(chǎn)品(HMITECH Embedded TPC & Touchable Monitor Controllers Standard-Style) 全部預(yù)先集成了全功能的eHMIBuilder 1.0 嵌入式HMI組態(tài)軟件,讓工業(yè)自動化流程進(jìn)行控制及可視化的人機(jī)界面（HMI）軟件和堅(jiān)固耐用的硬件進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。

功能強(qiáng)大的軟件

eHMIBuilder 1.0 嵌入式HMI組態(tài)軟件為用戶提供了一個簡單易用而又熟悉的開發(fā)環(huán)境以及更多的功能，用戶可以用它們來快速創(chuàng)造、測試和配置強(qiáng)大的自動化應(yīng)用程序。此外，現(xiàn)有的應(yīng)用程序無須進(jìn)行修改即可以在新的HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機(jī)界面和嵌入式觸摸產(chǎn)品(HMITECH Embedded TPC & Touchable Monitor Controllers Standard-Style) 上重新使用，在增加應(yīng)用程序移動性和廣泛的適用性的同時節(jié)省了寶貴的工程組態(tài)時間，并提高了效率。

軟硬一體解決方案

HMITECH縱橫科技提供的嵌入式人機(jī)界面和嵌入式觸摸產(chǎn)品(HMITECH Embedded TPC & Touchable Monitor Controllers Standard-Style) 在向用戶提