基于GPRS的水厂关口计量数据集中监测系统

摘 要

针对水厂计量点分散、距离远、数据采集麻烦的现状，设计了一套基于GPRS的关口计量数据监测系统。详细介绍了如何应用GPRS通信技术，采集、汇总、发布各计量监测点数据，构建关口计量数据集中监测系统，实现全厂计量数据集中监测的全过程。该系统实时性好、可靠性高，能满足水厂计量数据监测的要求，提高了企业的现代化管理水平。

【关键词】GPRS 关口计量 监测系统

随着科学技术的发展和社会的进步，水处理企业也正在逐步向降低成本、提高管理效率的方向发展，所以必将采取以信息化为核心的技术改造。

某大型国有企业附属水厂，在全公司近十平方公里的范围内，设有给水、污水处理和循环水等装置，包括取水、制水、中水回用、循环水、污水处理、污水提升泵站、外供用水单位等数十个岗位及若干关口计量点。各计量点分散、距离远，且在生产管理上相互关联、相互影响，如果能实现各各计量点数据共享和集中监测，将大大有利于生产调度，降低管理控制难度，确保生产安全稳定，提高装置和厂级的管理水平。本文就是以此为背景做的数据集中监测系统。

1 GPRS技术介绍

GPRS通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。GPRS 充分利用共享无线信道，实现数据终端的高速、远程接入。GPRS 无线数据采集，可充分利用现有的中国移动网络资源，建设成本低、网络覆盖范围广、数据传输率高、永远在线实时性好、通信费用低等特点，在远程突发性数据实时传输中有不可比拟的优势，特别适合于频发小数据量的实时传输。因此，在本系统中采用GPRS 技术是非常合适的。

2 集中监测系统网络架构介绍

本系统首先利用GPRS无线通信技术，对分散的计量监测点数据采集传输到带有GPRS通信程序的中心DCS系统（和利时）；然后在中心DCS系统中绘制成流程图画面进行WEB发布。

通过GPRS和Internet平台，构成一条无线的数据传送通道，将现场计量表计的RS485信号（如果表计没有RS485输出，则将仪表的4～20mA输出信号接入8通道的研华4017模拟量采集模块，转换成RS485信号）接入深圳宏电的H7710 DTU，借助中国移动网络进行数据通信，传入中心DCS系统。

中心DCS服务器装有SmartPro3.1.3组态软件及定制开发的研华4017GPRS通信程序，GPRS传输过来的数据可以通过SmartPro3.1.3组态软件流程图画面显示。同时，中心DCS服务器安装HOLLiAS RMIS系统，通过HOLLiAS RMIS进行WEB发布，实现企业管理网与DCS控制系统的无缝连接。架构图如图1。

3 GPRS无线数据通信的实现

3.1 监测点数据采集终端硬件配置

数据采集终端硬件及其功能：

（1）8通道的研华4017模拟量采集模块的作用是把4～20mA信号转换成RS485信号。

（2）深圳宏电H7710 DTU作用是将RS485串口数据转换为IP数据，并无线传送。

（3）24V直流电源模块：为研华4017及宏电H7710 DTU供电。

3.2 研华4017模拟量采集模块的配置

通过RS-232/485转换器，将4017模块RS485信号接入PC机串口，给4017模块接上电源，在PC机上运行ADAM-4000-5000Utility程序。

研华4017模块配置步骤如下：

（1）Address中本监测点的研华4017的实际地址；

（2）BaudRate设为9600bps（与DTU一致）；

（3）InputRange改为+/-20mA；

（4）点击“Update”按钮；

（5）为节省传输流量，仅将使用的CH0、CH1、CH2、CH3四个通道打上勾；

（6）点击“Update”，再点击“Refresh”，即完成配置。

4 OPC数据通信的实现

4.1 SmartPro系统OPC Server通信软件应用

本软件遵循OPC DA 1.0、2.0 标准，适用于SmartPro3.1.3软件系统，可以与支持OPC Client的第三方应用系统交换数据。

4.2 HOLLiAS RMIS软件应用

选择 开始->所有程序->RMIS->服务管理器，打开所示的服务管理器。在HOLLiAS RMIS系统管理器中进行组态，将需要发布的计量点添加到系统管理器中，并进行流程图组态。

5 计量数据集中监测的实现

通过HOLLiAS RMIS系统，将水厂计量点的主参数表、流程图画面等以WEB方式发布，全公司局域网内的任意一台PC机经过相关设置后，即可访问中心DCS系统HOLLiAS RMIS软件发布的WEB网页，浏览到水厂计量点的实时和历史数据。

6 结束语

本系统采用 GPRS，实现了对地理位置分散、数据信号采集距离偏远的关口计量点实时监测，构建了水厂计量数据集中监控系统，系统运行稳定，监控方式简便，响应时间短，数据实时性好，提高了工作效率，从而提高了企业的现代化管理水平。

作者单位

仪征化纤股份有限公司水务中心 江苏省仪征市 211900