http://fdxitong.asmen.cn/智能工业基于GPRS的燃气管网系统

一、概述

城市燃气是城市能源供应的主要构成部门,是城市扶植的主要根本设备之一。成长城市燃气,对于节约能源、、便利人平易近糊口、推进工业出产、成长城市公用事业意义十分严沉,是实现城市现代化的主要标记之一。

二、系统构成布局

本项目由A,B,省会市三市燃气管网近程测控安排SCADA系统构成,三地市监测核心数据互通。

燃气管网近程测控安排系统布局图

如上图所示燃气管网近程测控安排系统由近程终端单位(RTU)、GPRS DTU、无线GPRS收集、安排核心几个部门构成。

数据采集将每个调压坐内的压力、温度、流量等数据通过GPRS 数据传输终端动态地发送到燃气办理处的安排核心。安排核心担任对所领受到数据进行阐发、存储、生成表格、曲线显示等处置,而且正在呈现非一般燃气传输形态的时候进行报警,使现场毛病可以大概的到及时、无效的处置,避免发生更大的经济。

三、近程终端单位(RTU)

近程终端单位RTU分离的分布正在燃气管网的遥测点上,次要由GPRS智能模块、电源、天线、PLC的CPU及各类I/O模板及后备电池、机箱等几部门构成。

近程终端单位RTU取现场设备的开关量、模仿量信号相连,进行数据采集、处置、存储并通过GPRS收集取安排核心传送数据,领受并施行上位机的号令。

1、具体功能

RTU机箱:安拆于遥测点现场,为壁挂式,具有防盗功能(包罗GPRS模块天线),其固定螺丝置于箱体内,设置门锁,箱体内具有220V交换电,信号输入输出接线端子,设置交换进线空气开关,配备一220V交换电插座(检修时便利利用)

PLC:

1)无需核心,可自行进行丈量,并保留累积数据系统;

2)具有及不时钟功能(可通过核心设定校准),采集到的数据以时间为挨次,以5分钟/每次的密 度,能正在RTU端存储一天的汗青数据,法式、参数、汗青数据具有掉电功能;

3)按时:把从仪表采集到的数据,以按时(整5分钟报一次)体例;

4)实现数据点播:能够响应各核心发出的查询请求,将及不时辰或汗青时辰的数据发给核心,数据可发给多个核心;

5)输入信号损坏时发出报警消息;

6)当系统上电复位或系统运转、通信发生非常死机复位(看门狗复位)时,系统按照复位类型分歧进行复位处置,系同一般工做;

7)可为一次仪表(两线制,三线制)供给24V电源,具有一次表供电功能。

四、GPRS数据传输终端(CM 3150P GPRS DTU)

CM 3150P GPRS DTU采用ARM9高机能工业级嵌入式处置器,以及时操做系统为软件支持平台,超大内存,内嵌自从学问产权的TCP/IP和谈栈。为用户供给高速,不变靠得住,数据终端永久正在线,多种和谈转换的虚拟公用收集。针对收集流量的用户,产物支撑语音,短信,数据触发上线以及超时从动断线的功能。同时也支撑双数据核心备份,以及大都据核心同步领受数据等功能。

1、无线参数

1)支撑EGSM900/GSM1800无线收集

2)GPRS multi-slot class 10

3)编码方案:CS1~CS4

4)合适SMG31bis手艺规范

5)Compliant to GSM phase 2/2+

6)支撑数据、语音、短信和传实

2、硬件系统

CPU:工业级ARM9 CPU,200MPS,16K Dcache,16K Icache(业内第一流CPU)

FLASH:8MB(可扩展至32MB)(业内最大内存容量)

SDRAM:64MB(可扩展至256MB)

接口:1个RS232串口。串口速度110~230400bits/s

灯:具有电源、通信及正在线灯

天线接口:尺度SMA阴头天线接口,特征50欧

SIM卡接口:3V/5V尺度的推杆式用户卡接口

电源接口:尺度的3芯火车头电源插座

语音接口:尺度的麦克风接口

外接电源:DC 9V 500mA

宽电压供电:DC 5-35V

通信电流:350mA

待机电流:35mA

工业级无线模块:

GRPS模块:Simens MC39i

外形尺寸:92.7x61.3x23 mm(不包罗天线及固定件)

工做温度:-25~+65oC

储存温度:-40~+85oC

相对湿度:95%(无凝结)

3、智能家居防盗系统,软件功能

1)智能防掉线,支撑正在线检测,正在线维持,掉线从动沉拨,确保设备永久正在线。

2)支撑RSA,RC4加密算法。

3)支撑虚拟值守VWM(Virtual Man Watch)功能,确保系统不变靠得住。

4)支撑虚拟数据公用网(APN)。

5)通明数据传输取和谈转换,支撑多种工做模式。

6)支撑数据核心动态域名和IP地址拜候。

7)支撑双数据核心备份。

8)支撑大都据核心。

9)支撑从从模式。

10)支撑短信、语音、数据等体例以及超时断开收集毗连。

11)支撑短动静备份及告警。

12)多沉软硬件看门狗。

13)数据包传输形态。

14)尺度的AT号令界面。

15)能够用做通俗拨号MODEM。

16)支撑telnet功能。

17)支撑近程设置装备安排,近程。

18)通过串口软件升级。

19)同时支撑LINUX和WINDOWS操做系统。

五、安排核心

安排核心能够设一从一备两个核心(即有一从一备两个IP地址),日常普通RTU端的GPRS模块只取安排核心从核心(从IP地址)联系,当从IP地址联系不上时,RTU端的GPRS模块能自动的取备用核心地址联系,切换到备用系统进行工做,当从IP地址系统恢复一般,封闭备用IP地址系统时,能恢复到从IP地址系统进行工做。

1、挪动APN专线体例

核心用一个办事器组做为核心领受,核心采用APN专线毗连。此种方案先向挪动运营商申请APN宽带营业,并申请邦定IP地址。

终端设备通过RS232串行体例接到GPRS 智能终端上,GPRS 智能终端取GPRS基坐通信,但取电互换或数据呼叫分歧,GPRS数据分组是从基坐发送到SGSN节点,而不是通过挪动互换核心MSC毗连到语音收集上。汽车防盗系统。SGSN取网关支撑节点GGSN进行通信,GGSN对分组数据进行响应的处置,再发送到目标收集,如Internet收集,(拜见图示)来自Internet、标识有挪动台地址的IP包,由GGSN领受,再转发到SGSN,继而传送到挪动台上。

因为GPRS收集工做体例是以IP地址寻址为根本的,所以方针办事器端必需先接入Internet收集以获得IP地址(固定IP),然后将CM3150P GPRS 智能终端进行响应初始化,所以点的GPRS智能DTU设置好核心固定IP地址和端,上电从动向核心固定IP毗连,不时正在线传输监测数据。可支撑同时并发数据发送,无需轮询拜候,不时性高,运转靠得住不变。此过程是由GPRS 智能终端自动向办事器发送数据,请求TCP/IP毗连,当TCP/IP毗连通道成立当前,办事器和终端设备能够双工地进行数据传输。

2、安排核心取总安排核心之间的数据传输通道

安排核心A市和安排核心B市通过GPRS 收集,领受到当地的监测数据,颠末处置后发送给前置机设备。每台前置机挂有GPRS智能数传终端,别离通过GPRS收集取省会市总安排核心的成立TCP/IP链,双工地进行数据传输。接管总安排核心的不时数据查询。

3、安排核心功能

A,B省会市三市通过收集取公司内部网毗连,安排核心办事器通过GPRS收集向RTU下发配相消息、消息,及领受下位机的数据及告警消息,服装防盗门,同时对采集的数据进行办理,供给查询、统计、报表等功能。

安排核心的具体功能如下:

1)可以大概给RTU下发组态消息、号令,可以大概校准RTU的时钟。

2)RTU发送来的数据从动进入数据库,数据库具备必然的平安办法。

3)处置RTU的报警消息。

4)数据遥测功能:按时巡测、手动巡测、随机抽测、分组召测遥控功能:RTU开关量输出点的开、关形态、遥信开关形态参数形态办理功能:设置点窜各丈量数据上、下限值,通信参数正在线组态功能:新增RTU数据采集点等参数通过组态定义即可完成。

5)数据库办理功能:对测得的数据建库,对数据进行处置,查询汗青数据,报表打印具无数据显示功能: 能显示丈量的各类数据、遥信开关形态、各类系统图形等具有图形功能,模仿显示管网图、水厂工艺流程图等抢修补缀、停水、管网冲刷等数据录入及统计。

6)数据共享功能:供给一个WEB坐点,该WEB坐点使公司宽带内部网的肆意一台工做坐只通过WEB浏览器就能够登岸查看所有点的及时数据和存储的任何时间段的汗青数据。WEB坐点通过用户身份认证授权体例该用户可拜候那些点的及时数据和存储的任何时间段的汗青数据。安排核心系统办理员能添加、删除可拜候用户,并对用户进行分歧权限的授权。该WEB坐点应能通过超链接体例联入公司同一平台。具备一的及时数据库,DLP大屏器软件可以大概读取各监测点的及时数据。

4、通信办事器

通信办事器中运转GPRS通信办理软件,完成取远端无人值守坐点RTU的通信链接,和谈转换、通信系统的及办理、收集及办理等。

通信系统办事器的最低设置装备安排为(机架式,共一套)

1)2Xeon 3.0GHz以上CPU;

2)4GB ECC DDR2以上内存,最高支撑8GB以上;

3)473.4GB SCSI 热插拔硬盘,RIAD 5,10000转/分以上;

4)DVDROM;

5)集成双10/100/1000Mbps Ethernet网卡;

6)热插拔冗余电源(2口);

7)17液晶显示器;

8)集成近程办理模块;

9)键盘及鼠标等;

10)支撑Windows Server 2003 简体中文版。

六、系统劣势

1、系统性强,可取上一级使用的联网收费系统、地舆消息系统和办公从动化系统实现无逢毗连,为更深条理的数据挖掘,打好根本。

2、以报酬本的操做,敌对的人机界面,完全合适国人思维和操做习惯

七、总结

该系统可达到提高燃气集输计量办理程度目标,具有优良的经济效益及社会效益,具体表示正在以下几个方面:

1、因为对计量间天然气浓度实施了24小时持续正在线监测,当气体发生泄露时,室及办理部分可正在第一时间做出反映,极大地提高了出产的平安性;

2、因为采用近程抄表,可大大提高目前抄表人员的工做效率,削减车辆等资本华侈,大幅度降低总体运转成本;

3、通过对各计量间及时监测,可及时控制输差,为不变输差供给科学根据;

因为运转数据全数存入数据库办理,可按照ISO9000的要求对流量计等数据材料进行办理,系统可从动提醒流量计检按时间等消息,对提高办理程度具有主要的意义。

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