水質(zhì)在線監(jiān)測站建設(shè)方案（第六章）

時(shí)間：2023-07-10 08:57:02 | 來源：網(wǎng)站運(yùn)營

時(shí)間：2023-07-10 08:57:02 來源：網(wǎng)站運(yùn)營

水質(zhì)在線監(jiān)測站建設(shè)方案（第六章）：

系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)組成和功能

水質(zhì)水位自動監(jiān)測系統(tǒng)以水質(zhì)水位自動監(jiān)測站、通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心組成，其中，水位和水質(zhì)站在選址和建站時(shí)，一般集成在一起。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示：







系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

監(jiān)控中心站采用InterNet互聯(lián)網(wǎng)固定IP地址接入和10/100Mbps寬帶光纖接入。

水位遙測站采用GPRS和GSM-SMS無線雙備份通訊信道，GPRS為主信道，GSM-SMS為備用信道；水質(zhì)自動監(jiān)測站采用光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸信道和無線GPRS信道雙備份信道，光纖寬帶為主信道，GPRS為備份信道。

現(xiàn)場水質(zhì)水位監(jiān)測站滿足以下功能：

1. 實(shí)現(xiàn)各種監(jiān)測設(shè)備、傳感器之間的模擬、脈沖、開關(guān)、數(shù)字量信號連接和數(shù)據(jù)傳輸。
2. 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集傳輸采用現(xiàn)場總線、開放的通訊協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸格式，通過基于RS485網(wǎng)絡(luò)的Modbus/RTU或PLC標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議采集水質(zhì)在線分析儀和智能傳感器的數(shù)據(jù)。
3. 現(xiàn)場水質(zhì)水位監(jiān)測站與監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程通訊采用省級監(jiān)控中心平臺統(tǒng)一指定的通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。

水位遙測無線通訊信道

遙測和告警信道

超短波遙測信道在我國水文遙測系統(tǒng)中使用已有多年，技術(shù)成熟，設(shè)備可靠。由于超短波信道的用戶需要自己測試、架設(shè)和維護(hù)無線信道（特別是中繼站），因此對用戶維護(hù)的工作量和技術(shù)要求較高。

根據(jù)國家水資源遙測信息系統(tǒng)建設(shè)的指導(dǎo)意見，遙測信道優(yōu)先選擇國家大型通訊服務(wù)公司的成熟信道，減少用戶單位的通訊信道維護(hù)技術(shù)要求和管理成本。經(jīng)過現(xiàn)場測試，中國移動公司的GSM網(wǎng)絡(luò)保證了系統(tǒng)全部遙測組網(wǎng)的站點(diǎn)暢通性要求，網(wǎng)絡(luò)基本穩(wěn)定可靠，滿足本系統(tǒng)的遙測信道需求。







水位遙測信道和中心站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

本系統(tǒng)租用中國移動的GSM網(wǎng)絡(luò)作為遙測信道，遙測站采用GPRS/GSM-SMS雙信道備份通訊模式，GSM－SMS作為系統(tǒng)中心站告警短信自動發(fā)布信道。

遙測信道可靠性

GPRS業(yè)務(wù)“永遠(yuǎn)在線”、帶寬大、僅按通訊流量計(jì)費(fèi)、與Internet無縫連接，但是存在通訊帶寬不穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)安全性差問題。GSM－SMS業(yè)務(wù)覆蓋面廣，但是存在通訊包延時(shí)、丟包、按通訊包次數(shù)計(jì)費(fèi)的缺點(diǎn)。

本系統(tǒng)采用GPRS和GSM－SMS雙通訊信道。為了提高遙測信道的可靠性，建立GPRS和GSM－SMS主從備份的無線上行遙測信道組網(wǎng)方案，實(shí)現(xiàn)GPRS主信道通訊中斷時(shí)，自動切換到GSM－SMS信道。

GPRS下行主信道采用MPLS－VPN方式的光纖專線，從中國移動公司的服務(wù)器直接接入系統(tǒng)中心站的通訊服務(wù)器，可以有效的提高網(wǎng)絡(luò)安全性和穩(wěn)定性。

作為GPRS的備份信道， GSM－SMS下行備份信道通過數(shù)據(jù)中心的GSM無線終端接入通訊服務(wù)器，可以與GPRS光纖接入中心站構(gòu)成有線和無線信道的物理備份。

水文遙測站工作體制

系統(tǒng)采用自報(bào)－應(yīng)答兼容式工作體制。

平時(shí)遙測站工作在自報(bào)式值守工作狀態(tài)，通訊機(jī)進(jìn)入低功耗睡眠狀態(tài)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)變化后，立即觸發(fā)遙測終端工作，發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包。遙測站可以接收并響應(yīng)中心站發(fā)送的召測指令，自動采集并發(fā)回最新遙測信息。

遙測站可以接收中心站發(fā)送的時(shí)鐘校正指令，自動完成對時(shí)。

監(jiān)控中心及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)指標(biāo)

1. 系統(tǒng)通過規(guī)定的數(shù)字通訊接口采集監(jiān)測儀器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并存儲，數(shù)據(jù)采集裝置與監(jiān)控中心采用統(tǒng)一指定通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約符合《水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約》（SZY206-2012）標(biāo)準(zhǔn)，并以無線、有線兩種傳輸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將常規(guī)五參數(shù)、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、水位等各個(gè)測量參數(shù)自動接入水利廳指定平臺。實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，提供對各級監(jiān)控中心進(jìn)行權(quán)限設(shè)置的功能。
2. 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與傳輸完整、準(zhǔn)確、可靠, 采集值與測量值誤差≤1%，信號的輸入輸出具有可擴(kuò)展性。
3. 監(jiān)控中心具有遠(yuǎn)程顯示現(xiàn)場工作狀態(tài)含常規(guī)五參數(shù)、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、水位、儀器室溫、濕度等各個(gè)測量參數(shù)、儀器設(shè)備故障自動報(bào)警、異常值自動報(bào)警和參數(shù)超標(biāo)（上、下限）報(bào)警、并能將報(bào)警信號自動發(fā)送至各級監(jiān)控中心。
4. 監(jiān)控中心具有常規(guī)五參數(shù)、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、水位等各個(gè)測量參數(shù)及站點(diǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的查詢功能，按需要進(jìn)行多種方式的數(shù)據(jù)查詢。
5. 系統(tǒng)設(shè)備功能指標(biāo)符合《水資源監(jiān)控設(shè)備基本技術(shù)條件》（SL426-2008）標(biāo)準(zhǔn)，控制單元主體設(shè)備平均無故障時(shí)間（MTBF）≥2000h，信號的輸入輸出具有可擴(kuò)展性，斷電后可繼續(xù)工作時(shí)間≥12小時(shí)。
6. 現(xiàn)場站點(diǎn)設(shè)備斷電后，數(shù)據(jù)至少保存30天，并能儲存90天以上的常規(guī)五參數(shù)、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、水位等各個(gè)測量參數(shù)原始數(shù)據(jù)，同時(shí)保存相應(yīng)時(shí)期發(fā)生的有關(guān)校準(zhǔn)、斷電及其他事件記錄。
7. 現(xiàn)場LCU測控通訊單元可動態(tài)顯示系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，各單元設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)的顯示，各個(gè)分析儀表的工作狀態(tài)，含常規(guī)五參數(shù)、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、水位等各個(gè)測量參數(shù)。