供水生產遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現

　　3）WEB發(fā)布軟件：負責對終端用戶的驗證與管理，以IE網頁形式提供給終端用戶使用，最大支持256用戶的同時在線瀏覽數據。

4 系統(tǒng)組網方式

　　供水監(jiān)控系統(tǒng)網絡由RS485工業(yè)總線，GPRS無線傳輸網絡，中心以太網絡三部分組成。組網框圖見圖4。

4.1 RS485現場工業(yè)總線

　　RS485工業(yè)總線為二線制傳輸，具有抗干擾強、傳輸距離遠特點，廣泛應用在工業(yè)控制領域。RS485處在通信網絡的的物理介質層和鏈路層，它負責承載各種協議數據，如modbus,hart,profibus等。本系統(tǒng)的RTU就是以RS485為接口載體，傳輸現場數據。

4.2 GPRS無線數據傳輸網絡

　　由于供水水源井、站分布廣泛，所以最經濟、穩(wěn)定的通信方式就是采用GPRS網絡傳輸數據。GPRS是一種基于數據包的無線通信服務，按GSM標準定義的封包交換協議，可快速接入數據網絡。它在移動終端和網絡之間實現了“永遠在線”的連接，網絡容量只有在實際進行傳輸時才被占用。

　　GPRS供水遠程監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點：

　　1、實時性強： 由于GPRS具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個數據采集點的數據?？珊芎玫臐M足系統(tǒng)對數據采集和傳輸實時性的要求。

　　2、通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實現對電機設備進行遠程控制，進行開關控制操作。

　　3、建設成本少低： 由于采用GPRS的無線公網平臺，只需安裝好設備，不需要為本系統(tǒng)進行專門布線，投資少、見效快，維護成本低；

　　4、監(jiān)控范圍廣： GPRS覆蓋范圍廣，在無線GSM/GPRS網絡的覆蓋范圍之內，都可以完成對現場生產數據的采集和控制。擴容和接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。

　　5、系統(tǒng)的傳輸容量大： 監(jiān)控數據中心要和每一個數據采集點保持實時連接。由于數據采集點數量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數據的需要。

　　6、通信費用低：采用包月計費方式，運營成本低。

4.3 防火墻組成的局域網絡

　　中心服務器網絡具有公網IP和私網IP，公網IP負責接收GPRS傳來的數據，經由防火墻將數據傳輸到私網IP服務器上，防火墻在這里主要實現網絡安全、數據過濾和地址轉換功能。地址轉換主要使用VIP NAT方式，見框圖3。

　　通信網關服務器、SCADA服務器、WEB服務器公用一個公網IP地址，防火墻ISG1000根據傳輸層端口號分別映射到指定服務器。通信網關服務器使用9000端口與現場DTU設備交換數據，WEB服務器使用80端口為客戶機提供WEB服務。

5　結束語

　　遠程監(jiān)控系統(tǒng)投入使用以來，實踐證明其使用效果是顯著的，它克服了因水源井、站覆蓋面廣而難以全面、實時監(jiān)控邊遠地區(qū)水壓、水量、電機狀態(tài)的問題。該監(jiān)控系統(tǒng)邏輯合理正確,人機界面良好,運行可靠穩(wěn)定,硬件擴展性強、操作方便,有良好的安全機制，確保了供水生產系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。該監(jiān)控系統(tǒng)有效地起到以下幾方面的作用：① 及時、準確地反映供水流量、水壓、電機狀態(tài)，遠程采集系統(tǒng)各部分的實際運行情況，為合理實施調度操作提供了可靠的技術保證；②及時發(fā)現并消除事故隱患，有效避免重大事故(設備損毀、冒罐等)的發(fā)生，保證設備運行安全；③幫助管理人員對有關設備運行工況進行實時監(jiān)測，并隨時調整其工作于經濟運行區(qū)，延長設備使用壽命，提高其運行效率，降低運行成本。在滿足供水水壓的前提下，綜合考慮各采集點的情況，制定合理的供水方案，既可合理平衡管網壓力，又能降低電耗及漏耗。