基于4G RTU智慧水务在线监测方案

一、概述

将漏损控制在合理的范围内是城市供水企业特别关注的问题，据统计城镇供水管网系统中的漏损率普遍在15～20％，其中有相当一部分城市供水系统的实际漏损率在20％以上。管网的泄漏不仅造成水资源的浪费，直接影响供水企业的经济效益，开展供水管网的分区装表计量技术并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供水设施，形成城市水务互联网，将大量水务信息进行及时分析和处理，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程已经成为供水企业的发展方向。

二、系统架构

■数据监控

通过电磁式水表、电磁流量计及压力变送器等采集终端和无线网络在线实时感知城市供水系统的运行状态，建立完整的供水管网技术档案和管网地理信息系统，实现实时采集和监控，最终实现漏损控制。

■数据采集显示层

现场工程可根据确定的传感器，选择Modbus-RTU总线采集控制IO卡，同时根据智慧监控系统的现场要求，可以选配多台现场显示人机界面，如：WTH207A(ARM9内核7寸人机界面)，CM550(工业7寸安卓人机界面)用于采集数据显示及用户信息输入。现场设备的每个传感器都可以直接连接到WTD系列采集控制IO卡，实时快速采集控制每个对象数据，然后所有的WTD产品通过标准的RS485通信接口，利用Modbus-RTU总线通信协议与人机界面进行数据交互。

■数据通信网络层

通信网络层由各种网络方式负责把人机界面采集到的各个变电站数据传递到云平台，同时也会根据云平台的指令传递及控制现场人机界面或采集控制卡，从而采集控制所有的感知层传感器。网络通信方式有：有线以太网、2G、3G、4G、LoRA、NBIOT等。

本系统由于现场端涉及水务参数的采集及控制，不涉及音频视频等传输，所以使用了4G网络通信方式。

若现场采集控制端不需要显示功能或人机交互输入功能，也可以选择不安装人机界面，直接使用智能云网关产品，智能网关专门针对智慧水务监控系统现场端已经安装无线采集产品或已经安装了其他厂家的采集器从而推出的数据智能通信转换器，把现场的采集数据传到云端服务器，其通用性强，能够接入西门子、施耐德、欧姆龙、三菱等国内外PLC或采集控制器，具有断点续传功能，确保数据完整性。

■云平台及数据库

云平台层是应用层基础平台，是水务在线监控系统与用户的接口。采集数据实时上传之本地分析管理数据库，水务在线监控云平台与数据库对接，可根据监控点数量及监控点的传感器，灵活配置实时数据、历史数据、报表、统计分析、实时报警、维护提醒，同时可将报警信息推送到相关人手机短信或手机微信中。

三、功能介绍

四、功能参数

参数实时监测：24小时实时在线连续采集监测传感器及控制器数据。

参数历史数据：可对水务参数数据进行保存，随时可以查阅和分析历史数据。

参数实时报警：对于设定超标限值的参数会及时报警，以手机短信或微信方式，包括温度报警、压力报 警及维修提醒。

参数统计分析：对于参数数据可做日月年报表，可做统计分析，对标参考等分析。

参数web监控：管理人员在任何平台通过浏览器登录系统，就能方便监控操作。

参数手机监测：管理人员也能通过微信方式登录平台，随时随地监测现场数据。

DMA分区管理：DMA基础管理，DMA分区管理能进行DMA区域的添加和管理，每一个DMA区域都能进行出水表和入水表的配置；DMA区域监控，将DMA区域以直观地显示其出水量、入水量以及产出比；DMA小流量监控，DMA区域的每个子表在这个时间区段内，瞬时压力、流量，流量、压力最小值，以曲线图显示瞬时流量、压力数据，柱状图来显示累计的流量。