一、客戶需求分析
某大型發電公司計劃建立深井泵遠程遙控系統，通信采用GPRS方式。系統建成后，一、工作人員可以在監控中心遠程監測水源井的瞬時流量、累計流量、三相電流、三相電壓、設備運行狀態等；二、工作人員可以在監控中心遠程啟動和停止水源井水泵。所有監控數據和操作數據進入數據庫，生成各種報表和曲線。
二、系統解決方案
1、 系統概述
該系統集計算機技術、軟件技術、無線通信技術、測控技術于一體，實現水源井現場數據的遠程監測和設備的遠程監控。
2、 系統組成
該系統由四部分組成：監控中心、通信網絡、遠程測控終端、計控設備
3、 系統拓撲圖
4、測控終端
4.1、測控終端被安裝在水源井現場，它具備如下功能特點：
◆ 該設備經過河北省電子產品監督檢驗所的檢驗，符合Q/GDW 129—2005 電力負荷管理系統通用技術條件、GB/T2423.3-2006 電工電子產品環境試驗、GB4943-2001信息技術設備的安全、YD/T 1214-2002 900/1800MHz TDMA數字蜂窩移動通信網通用分組無線業務（GPRS）設備技術規范。
◆ 可以采集現場計量儀表的數據，可采集單脈沖、雙脈沖、三脈沖水表的脈沖信號，給出瞬時流量、累計流量數據；可采集4-20mA（或其它電流、電壓輸出）信號，支持數據積算，給出瞬時流量、累計流量數據；可采集串口信號數據的智能流量計的數據，給出瞬時流量、累計流量數據。
◆ 采集現場壓力變送器的信號。
◆ 采集水泵工作的三相電流、三相電壓，采集終端工作電壓。
◆ 采集水泵開關狀態信號及報警信號。
◆ 測控終端具有8位數碼管顯示，兩排LED燈狀態顯示，亮度高、壽命長、可自動休眠，節能效果好。
◆ 測控終端配置4按鍵鍵盤，配合顯示可查詢現場：設備地址、瞬時流量、累計流量、水泵三相電流、三相電壓、終端電壓、出水壓力及各種運行參數。
測控終端內GPRS數據傳輸模塊可顯示在線狀態、通信狀態等信息。
測控終端支持遠程數據查詢。
◆ 測控終端具備歷史數據存儲功能，每小時存儲一次現場數據，可存儲一個月。監控中心可查詢現場的歷史數據。
◆ 測控終端支持遠程控制功能，測控終端有兩路繼電器輸出，控制水泵啟動柜的啟動電路。該測控終端抗干擾能力強，不會產生誤動作，控制動作結束后有信息反饋，通過GPRS網絡反饋到監控中心。
◆ 測控終端支持遠程維護功能，核心設備水資源控制器和GPRS數據傳輸模塊可以遠程設置參數，水資源控制器可以在線升級程序。大大提高現場維護效率。
◆ 測控終端具備報警功能
故障報警：如流量計、變送器與測控終端之間的信號線中斷時，測控終端可就地報警、也可遠程報警。
越限報警：流量、壓力等監測數據可以設置上下限，數據超限時就地告警、也可遠程告警。
變化報警：終端被非法打開、現場停電等事件出現時，可遠程告警。
◆ 測控終端配置蓄電池，當現場停電的情況下，測控終端可以工作一段時間，將停電信息上報監控中心。
◆ 測控終端具有防雷措施，測控終端設有地線接線柱，電源進線接避雷裝置。測控終端與流量計之間采用隔離串口，最大限度防止雷對設備的損壞。
◆ 測控終端采用模塊化結構，各功能模塊分工明確，便于后期設備維護管理。
4.2、 測控終端工作模式
測控終端支持多種工作模式，主動上報模式、輪詢模式、主動上報+問詢模式。該系統采用主動上報+問詢模式。
測控終端實時采集現場流量、電參數、及各種狀態信息，定時上報數據，定時上報間隔可以設置。
現場采集的數據超限及狀態變化時可即時上報。
監控中心可以隨時遠程問詢測控終端的監測數據，可以隨時遠程控制測控終端，實現啟停水泵的目的。
4.3、 測控終端工作原理示意圖
4.4、 測控終端配置及主要技術指標
4.4.1、測控箱配置
8位LED顯示
4個操作按鍵
8路AI：1路接壓力、其它的接電流電壓變送器
9路DI：1路接控制箱反饋、1路接停電監測、其它預留。
5路DO：2路繼電器輸出、其它預留。
2路串口：1路接GPRS模塊、1路接現場智能流量計
4.4.2、測控終端主要技術指標
適用海拔高度： 小于1000m
適用溫度范圍： -25～70℃
適用相對濕度： ≤95%
抗沖擊符合GB/T2423.5-1995電工電子產品環境試驗第2部分要求
抗振動符合GB/T2423.10-1995電工電子產品環境試驗第2部分要求
防護等級： ≥IP54
數據無線傳輸誤碼率 ≤10-4
模擬量采集精度：≤0.5%
脈沖量采集精度：≤1‰
終端數據顯示刷新時間： ≤0.5S
終端現場數據采集刷新時間：≤2S
終端遠程控制響應時間： ≤5S
終端數據上報時間：可設定，建議10分鐘
系統平均無故障時間: ≥50000h
終端供電電源： 220/380V 50Hz5
終端輸出控制接點容量：AC 380V 10A
終端輸入控制接點容量：AC 380V 10A
5、通信網絡
GPRS網絡是中國移動公司提供的數據無線傳輸網絡，只要有GPRS信號的地方就能夠支持數據無線傳輸，具有實時在線、覆蓋面廣、使用方便、按流量收費等優點。
本系統采用GPRS-VPN專網通信方式，移動公司提供一個VPN虛擬專網，并為使用的每一張數據卡綁定一個移動公司內部的IP地址，監控中心的GPRS數據傳輸模塊和每個測控終端內安裝的GPRS數據傳輸模塊都能登陸該VPN專網，實現監控中心與現場測控終端的數據雙向通信。
由于數據在專網上傳輸，不進入INTERNET網絡，所以數據安全性有足夠的保障。
目前，河北移動公司辦理VPN專網和綁定IP是免費的，每個測控終端使用的SIM卡可使用20元/月套餐的資費，20元贈50MB數據量，超過部分按1KB/1分錢計算。監控中心使用100元/月套餐，100元贈800MB數據量，超過部分按1KB/1分錢計算。
月通信費用估算：20元×10+100元=300元
6、監控中心
6.1、監控中心的軟硬件配置及主要參數
6.2、水源井實時監控與管理系統軟件特點：
該軟件是針對供水行業開發的專用軟件，結構采用BS結構，服務器安裝和數據庫及供水實時監控與管理系統軟件，由系統管理員負責管理，領導者或其它工作人員經授權后可在自己的計算機上通過局域網訪問服務器，可進行權利范圍內的操作。如果需要，該軟件可以在INTERNET公網上發布，被授權者在任何地方的計算機上都可以通過INTERNET公網訪問和操作該系統。
該軟件采用模塊結構，主要包括兩大模塊：一個是人機界面、另一個是前置機。每個模塊又由若干小模塊組成。前置機軟件主要負責監控中心與現場設備的通信，它具有強大的兼容性，可支持任何廠家生產的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信產品，支持多種通信方式共存一個系統。人機界面包括基礎數據管理、遠程操作、人工錄入、數據查詢、數據報表、數據分析、地圖管理等多項內容，可根據不同客戶的不同需求設計組合成個性化的監控與管理系統軟件。
6.3、水源井實時監控與管理系統軟件功能介紹：
◆ 軟件主界面
主界面左側為功能模塊菜單，右側為地圖。點擊左側菜單，右側顯示相應的界面。
開機界面顯示地圖，地圖上每個水源井的位置以圓點顯示，顯示設備狀態及泵運行狀態以顏色改變標注紅代表故障或停，綠代表運行或正常，鼠標放置圓點位置時，顯示泵狀態、監控設備狀態、瞬時流量、累計流量，雙擊圓點進入控制界面。
◆ 系統管理
系統管理包括水井信息錄入、管理員及通用用戶設置、個人設置個性化的查詢及報表。
管理員的級別最高，可設置、修改用戶名和密碼，可進行各種參數或報表修改，推出后保存設置和修改。其它用戶通過通用用戶名和密碼查詢瀏覽數據。
◆ 遠程管理
遠程管理包括：在線設備管理、故障信息查詢、終端參數遠程設置、招測現場實時數據、遠程控制水泵的啟停。
點擊在線設備菜單，進入在線設備界面，界面上將顯示：分站名稱、監控器地址、通信模塊編號、SIM卡卡號、設備在線狀態、通信模式。
點擊故障查詢，進入查詢界面，顯示分站名稱、故障內容、故障時間、恢復時間。
管理員進入后，點擊參數設置，進入設置界面，顯示分站名稱、電壓系數、電流系數、壓力系數，對上述內容進行設置。
可擴展終端設備工作參數設置功能。
點擊實時數據，進入實時數據界面，顯示最新的：分站名稱、泵啟停狀態、累計流量、瞬時流量、壓力、A相電壓、B相電壓、C相電壓、A相電流、B相電流、C相電流、電源電壓、設備狀態。
