運(yùn)城水利自動(dòng)化視頻監(jiān)控及控制數(shù)據(jù)無線傳輸成功案例
項(xiàng)目需求
運(yùn)城水利泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用自動(dòng)控制技術(shù)、無線通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集、無線傳輸、局域網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程視頻會(huì)議為一體的信息化系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)水利工程泵站動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集、傳輸、數(shù)據(jù)分析及前端設(shè)備控制自動(dòng)化，為現(xiàn)場監(jiān)控、異地監(jiān)視、異地視頻會(huì)議提供方便、高效、快捷的通道。解決泵站多種硬件設(shè)施設(shè)備、水利工程業(yè)務(wù)管理的集中式、一體化管理難題，促進(jìn)運(yùn)行維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理，最終要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測、實(shí)時(shí)調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)化辦事、系統(tǒng)化管理和規(guī)范化服務(wù)，全面提升水利泵站管理的現(xiàn)代化水平。
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根據(jù)客戶要求，對前端泵站的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行控制以及周圍的視頻監(jiān)控進(jìn)行傳輸通訊，連接到水利監(jiān)控指揮中心。由于地理地勢無法采用布線方式，因此決定采取無線鏈路傳輸模式，將前端數(shù)據(jù)及監(jiān)控圖像傳回水利監(jiān)控指揮，同時(shí)將指揮中心的命令數(shù)據(jù)傳達(dá)到前端泵站。
本次前端各泵站前到水利指揮中心的距離不等，在0.5KM~8KM范圍內(nèi)，需要采用電信級無線傳輸設(shè)備進(jìn)行鏈路設(shè)計(jì)。
無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)由無線基站和無線發(fā)射端構(gòu)成。無線基站與各發(fā)射端之間間，以點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)的連接方式，構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)信息的無線傳輸。
通過在服務(wù)器上的軟件對每路監(jiān)控圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)查看、錄制，對泵站點(diǎn)位的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
本次水利泵站自動(dòng)化系統(tǒng)無線傳輸部分采用華騫科技的優(yōu)波通電信級產(chǎn)品UBT2000系列來完成。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)由一個(gè)監(jiān)控中心、若干個(gè)遠(yuǎn)方端站以及無線傳輸鏈路組成，傳輸過程中，必要時(shí)設(shè)中繼站。監(jiān)控中心站以微機(jī)系統(tǒng)和無線接收基站為主體，配以數(shù)據(jù)通信設(shè)備；端站以單片微機(jī)和無線發(fā)射端為主體，配以數(shù)據(jù)通信設(shè)備、傳感器和（或）執(zhí)行端；中繼站由中繼控制器和數(shù)據(jù)無線通信設(shè)備構(gòu)成。監(jiān)控中心站應(yīng)配計(jì)算機(jī)專用電源，端站或中繼站一般宜用蓄電池或太陽能電池工作。
系統(tǒng)主要功能有：
1.?數(shù)據(jù)采集和命令執(zhí)行，由端站的傳感器和執(zhí)行端完成
2.?數(shù)據(jù)傳輸，由各站無線傳輸網(wǎng)橋設(shè)備完成
3.?數(shù)據(jù)處理，由監(jiān)控中心站微機(jī)系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)識別、校驗(yàn)、存貯及分析計(jì)算作業(yè)，并可將數(shù)據(jù)及作業(yè)成果顯示、打印。
系統(tǒng)調(diào)度功能
1.生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測
1）實(shí)時(shí)監(jiān)測取水泵站的取水口水位、泵站出水壓力和流量、泵站安防狀態(tài)、泵組運(yùn)行狀態(tài)和電流、電壓等運(yùn)行參數(shù)。
2）實(shí)時(shí)監(jiān)測水源井的水位、出水壓力和流量、水泵運(yùn)行狀態(tài)和電流、電壓等運(yùn)行參數(shù)。
3）實(shí)時(shí)監(jiān)測水廠內(nèi)蓄水池和清水池水位、進(jìn)出廠流量、出廠水質(zhì)和壓力；監(jiān)測水廠內(nèi)配電設(shè)備、凈水設(shè)備和加壓泵組的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)。
2.視頻監(jiān)控
可對取水泵站、水源井、水廠、加壓泵站等重要生產(chǎn)部位實(shí)施視頻監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生人員闖入、設(shè)備運(yùn)行異常等狀況時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到視頻監(jiān)控畫面。
3.遠(yuǎn)程告警
當(dāng)水位超限、壓力超限、電流異常、水泵保護(hù)、現(xiàn)場斷電、人員闖入等狀況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)立即提示報(bào)警信息。
4.遠(yuǎn)程控制
具備操作權(quán)限的管理人員可遠(yuǎn)程控制水源井、取水泵站、水廠、加壓泵站等監(jiān)測點(diǎn)泵組、閥門等設(shè)備的啟停。
5.自動(dòng)控制
系統(tǒng)可自動(dòng)控制現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行，并可遠(yuǎn)程切換控制模式。舉例如下：
1）根據(jù)水源井水位自動(dòng)控制水源井水泵的啟停。
2）根據(jù)取水點(diǎn)水位自動(dòng)控制取水泵組的啟停。
3）根據(jù)蓄水池水位或出水管網(wǎng)壓力自動(dòng)控制水廠/加壓泵站內(nèi)加壓泵組的啟停。
系統(tǒng)管理功能
1.權(quán)限管理：
系統(tǒng)管理員可根據(jù)部門、職位、工種等，對不同的普通管理人員授予不同的使用權(quán)限；普通管理人員只能進(jìn)行權(quán)限內(nèi)的查詢、控制等操作。
2.測點(diǎn)信息管理：
可添加、修改、刪除測點(diǎn)，并可建立各測點(diǎn)的設(shè)備檔案，如：水表名稱、水表型號、水表口徑、安裝時(shí)間、通信類型、GPRS卡號等。
3.地圖展示：
1）主界面以當(dāng)?shù)氐貓D或供水管網(wǎng)圖為背景，顯示所有監(jiān)測點(diǎn)的位置及主要監(jiān)測數(shù)據(jù)。
2）可以通過鼠標(biāo)拖動(dòng)編輯監(jiān)測點(diǎn)的位置。
3）當(dāng)鼠標(biāo)置于監(jiān)測點(diǎn)上時(shí)顯示詳細(xì)的測點(diǎn)信息和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)
無線傳輸優(yōu)勢
（1）遠(yuǎn)傳輸距離：可調(diào)節(jié)的發(fā)射功率，可達(dá)1000mW，傳輸距離可達(dá)150KM以上。
（2）強(qiáng)防護(hù)設(shè)計(jì)：浪涌靜電防護(hù)、獨(dú)特的防水防塵設(shè)計(jì)及透氣防護(hù)、高低溫防護(hù)，滿足野外輸惡劣環(huán)境需求。
（3）高強(qiáng)穩(wěn)定性：高接收靈敏度，極好的抗干擾能力，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。平均無故障時(shí)間大于100000小時(shí)，滿足長期穩(wěn)定工作運(yùn)行需求。
（4）生成樹：自動(dòng)選擇數(shù)據(jù)鏈路，擴(kuò)展多線路備份功能，可適用于高要求數(shù)據(jù)傳輸。
（5）支持帶寬管理：支持WMM（Qos），支持空口和有線接口的優(yōu)先級映射，保證語音、視頻業(yè)務(wù)優(yōu)先級。
無線傳輸設(shè)計(jì)
本次方案設(shè)計(jì)思路，在14個(gè)泵站站點(diǎn)各安裝一臺(tái)無線發(fā)射端設(shè)備，其中選取喬頭溝、南范莊、吳嶺莊管理處、馮古莊管理處為中繼點(diǎn)，另單獨(dú)設(shè)立一個(gè)中繼點(diǎn)。在水利指揮中心架設(shè)無線接收基站。
在喬頭溝站點(diǎn)，采用點(diǎn)對多點(diǎn)的方式將其周圍的5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行無線聯(lián)通。
在南范莊站點(diǎn)，采用點(diǎn)對多點(diǎn)的方式將其周圍的5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行無線聯(lián)通。
在吳嶺莊管理處，采用點(diǎn)對點(diǎn)的方式將喬頭溝站點(diǎn)、南范莊站點(diǎn)進(jìn)行無線聯(lián)通。
在馮古莊管理處，采用點(diǎn)對點(diǎn)的方式吳嶺莊管理處進(jìn)行無線聯(lián)通。
將中繼點(diǎn)和馮古莊管理處采用點(diǎn)對點(diǎn)的方式進(jìn)行無線聯(lián)通。
將水利指揮中心和中繼點(diǎn)采用點(diǎn)對點(diǎn)的方式進(jìn)行無線聯(lián)通。
無線傳輸拓?fù)?/span>
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現(xiàn)場實(shí)際效果圖
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