一、客户需求分析
某大型发电公司计划建立深井泵远程遥控系统，通信采用GPRS方式。系统建成后，一、工作人员可以在监控中心远程监测水源井的瞬时流量、累计流量、三相电流、三相电压、设备运行状态等;二、工作人员可以在监控中心远程启动和停止水源井水泵。所有监控数据和操作数据进入数据库，生成各种报表和曲线。
二、系统解决方案
1、 系统概述
该系统集计算机技术、软件技术、无线通信技术、测控技术于一体，实现水源井现场数据的远程监测和设备的远程监控。
2、 系统组成
该系统由四部分组成：监控中心、通信网络、远程测控终端、计控设备
3、 系统拓扑图
4、测控终端
4.1、测控终端被安装在水源井现场，它具备如下功能特点：
◆ 该设备经过河北省电子产品监督检验所的检验，符合Q/GDW 129—2005 电力负荷管理系统通用技术条件、GB/T2423.3-2006 电工电子产品环境试验、GB4943-2001信息技术设备的安全、YD/T 1214-2002 900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备技术规范。
◆ 可以采集现场计量仪表的数据，可采集单脉冲、双脉冲、三脉冲水表的脉冲信号，给出瞬时流量、累计流量数据;可采集4-20mA(或其它电流、电压输出)信号，支持数据积算，给出瞬时流量、累计流量数据;可采集串口信号数据的智能流量计的数据，给出瞬时流量、累计流量数据。
◆ 采集现场压力变送器的信号。
◆ 采集水泵工作的三相电流、三相电压，采集终端工作电压。
◆ 采集水泵开关状态信号及报警信号。
◆ 测控终端具有8位数码管显示，两排LED灯状态显示，亮度高、寿命长、可自动休眠，节能效果好。
◆ 测控终端配置4按键键盘，配合显示可查询现场：设备地址、瞬时流量、累计流量、水泵三相电流、三相电压、终端电压、出水压力及各种运行参数。
测控终端内GPRS数据传输模块可显示在线状态、通信状态等信息。
测控终端支持远程数据查询。
◆ 测控终端具备历史数据存储功能，每小时存储一次现场数据，可存储一个月。监控中心可查询现场的历史数据。
◆ 测控终端支持远程控制功能，测控终端有两路继电器输出，控制水泵启动柜的启动电路。该测控终端抗干扰能力强，不会产生误动作，控制动作结束后有信息反馈，通过GPRS网络反馈到监控中心。
◆ 测控终端支持远程维护功能，核心设备水资源控制器和GPRS数据传输模块可以远程设置参数，水资源控制器可以在线升级程序。大大提高现场维护效率。
◆ 测控终端具备报警功能
故障报警：如流量计、变送器与测控终端之间的信号线中断时，测控终端可就地报警、也可远程报警。
越限报警：流量、压力等监测数据可以设置上下限，数据超限时就地告警、也可远程告警。
变化报警：终端被非法打开、现场停电等事件出现时，可远程告警。
◆ 测控终端配置蓄电池，当现场停电的情况下，测控终端可以工作一段时间，将停电信息上报监控中心。
◆ 测控终端具有防雷措施，测控终端设有地线接线柱，电源进线接避雷装置。测控终端与流量计之间采用隔离串口，最大限度防止雷对设备的损坏。
◆ 测控终端采用模块化结构，各功能模块分工明确，便于后期设备维护管理。
4.2、 测控终端工作模式
测控终端支持多种工作模式，主动上报模式、轮询模式、主动上报+问询模式。该系统采用主动上报+问询模式。
测控终端实时采集现场流量、电参数、及各种状态信息，定时上报数据，定时上报间隔可以设置。
现场采集的数据超限及状态变化时可即时上报。
监控中心可以随时远程问询测控终端的监测数据，可以随时远程控制测控终端，实现启停水泵的目的。
4.3、 测控终端工作原理示意图
4.4、 测控终端配置及主要技术指标
4.4.1、测控箱配置
8位LED显示
4个操作按键
8路AI：1路接压力、其它的接电流电压变送器
9路DI：1路接控制箱反馈、1路接停电监测、其它预留。
5路DO：2路继电器输出、其它预留。
2路串口：1路接GPRS模块、1路接现场智能流量计
4.4.2、测控终端主要技术指标
适用海拔高度： 小于1000m
适用温度范围： -25～70℃
适用相对湿度： ≤95%
抗冲击符合GB/T2423.5-1995电工电子产品环境试验第2部分要求
抗振动符合GB/T2423.10-1995电工电子产品环境试验第2部分要求
防护等级： ≥IP54
数据无线传输误码率 ≤10-4
模拟量采集精度：≤0.5%
脉冲量采集精度：≤1‰
终端数据显示刷新时间： ≤0.5S
终端现场数据采集刷新时间：≤2S
终端远程控制响应时间： ≤5S
终端数据上报时间：可设定，建议10分钟
系统平均无故障时间: ≥50000h
终端供电电源： 220/380V 50Hz5
终端输出控制接点容量：AC 380V 10A
终端输入控制接点容量：AC 380V 10A
5、通信网络
GPRS网络是中国移动公司提供的数据无线传输网络，只要有GPRS信号的地方就能够支持数据无线传输，具有实时在线、覆盖面广、使用方便、按流量收费等优点。
本系统采用GPRS-VPN专网通信方式，移动公司提供一个VPN虚拟专网，并为使用的每一张数据卡绑定一个移动公司内部的IP地址，监控中心的GPRS数据传输模块和每个测控终端内安装的GPRS数据传输模块都能登陆该VPN专网，实现监控中心与现场测控终端的数据双向通信。
由于数据在专网上传输，不进入INTERNET网络，所以数据安全性有足够的保障。
目前，河北移动公司办理VPN专网和绑定IP是免费的，每个测控终端使用的SIM卡可使用20元/月套餐的资费，20元赠50MB数据量，超过部分按1KB/1分钱计算。监控中心使用100元/月套餐，100元赠800MB数据量，超过部分按1KB/1分钱计算。
月通信费用估算：20元×10+100元=300元
6、监控中心
6.1、监控中心的软硬件配置及主要参数
6.2、水源井实时监控与管理系统软件特点：
该软件是针对供水行业开发的专用软件，结构采用BS结构，服务器安装和数据库及供水实时监控与管理系统软件，由系统管理员负责管理，领导者或其它工作人员经授权后可在自己的计算机上通过局域网访问服务器，可进行权利范围内的操作。如果需要，该软件可以在INTERNET公网上发布，被授权者在任何地方的计算机上都可以通过INTERNET公网访问和操作该系统。
该软件采用模块结构，主要包括两大模块：一个是人机界面、另一个是前置机。每个模块又由若干小模块组成。前置机软件主要负责监控中心与现场设备的通信，它具有强大的兼容性，可支持任何厂家生产的GPRS、CDMA、MODEM、RS485等通信产品，支持多种通信方式共存一个系统。人机界面包括基础数据管理、远程操作、人工录入、数据查询、数据报表、数据分析、地图管理等多项内容，可根据不同客户的不同需求设计组合成个性化的监控与管理系统软件。
6.3、水源井实时监控与管理系统软件功能介绍：
◆ 软件主界面
主界面左侧为功能模块菜单，右侧为地图。点击左侧菜单，右侧显示相应的界面。
开机界面显示地图，地图上每个水源井的位置以圆点显示，显示设备状态及泵运行状态以颜色改变标注红代表故障或停，绿代表运行或正常，鼠标放置圆点位置时，显示泵状态、监控设备状态、瞬时流量、累计流量，双击圆点进入控制界面。
◆ 系统管理
系统管理包括水井信息录入、管理员及通用用户设置、个人设置个性化的查询及报表。
管理员的级别最高，可设置、修改用户名和密码，可进行各种参数或报表修改，推出后保存设置和修改。其它用户通过通用用户名和密码查询浏览数据。
◆ 远程管理
远程管理包括：在线设备管理、故障信息查询、终端参数远程设置、招测现场实时数据、远程控制水泵的启停。
点击在线设备菜单，进入在线设备界面，界面上将显示：分站名称、监控器地址、通信模块编号、SIM卡卡号、设备在线状态、通信模式。
点击故障查询，进入查询界面，显示分站名称、故障内容、故障时间、恢复时间。
管理员进入后，点击参数设置，进入设置界面，显示分站名称、电压系数、电流系数、压力系数，对上述内容进行设置。
可扩展终端设备工作参数设置功能。
点击实时数据，进入实时数据界面，显示最新的：分站名称、泵启停状态、累计流量、瞬时流量、压力、A相电压、B相电压、C相电压、A相电流、B相电流、C相电流、电源电压、设备状态。
