1、農村飲水安全工程單村供水監(jiān)控網絡技術方案田利斌（河南省內黃縣水務局）曹湖海（河南信息工程學校）摘要：在一些農村飲水安全工程實施過程中，由于地理條件等限制，只能采用單村供水方式，但單村供水方式，管理分散，自動化程度低，不利于管理和維護，本文提供了一種單村供水自動化遠程監(jiān)控網絡的技術方案，與讀者共商之。關鍵詞：飲水安全 單村供水 遠程監(jiān)控目前在農村飲水安全方面，有兩類形式，一是單村供水，二是多村集中供水，多村集中供水采用自動化控制，管理方便，單村供水，自動化程度低，管理分散，不利于可持續(xù)發(fā)展，但不是任何地方都能采用集中供水，有些地方不適合集中供水,特別是地處山區(qū)的地方，只能采用單村供水方案，據(jù)不完

2、全統(tǒng)計單村供水約占百分之五十，然而如何提高單村供水自動化管理水平是需要考慮的一個問題。下面是單村供水自動監(jiān)控的一個簡要方案,供參考。1 總體方案水利局監(jiān)控中心站某村供水監(jiān)控點gprs/adsl寬帶/485線某村供水監(jiān)控點某村供水監(jiān)控點站某村供水監(jiān)控點整個系統(tǒng)是將一個縣、一個鄉(xiāng)或者一個地區(qū)的所有單村供水點連成一個網，即將各個單村供水點作為一個檢測點，然后將各個檢測點的信息通過傳輸系統(tǒng)（以gprs無線傳輸方式為核心）傳輸?shù)剿直O(jiān)測中心，在水利局監(jiān)測中心可以適時對各個村莊進行監(jiān)控，組成了一個覆蓋多個監(jiān)測點的分布式監(jiān)控系統(tǒng)。 圖1 監(jiān)控系統(tǒng)圖2 系統(tǒng)組成監(jiān)控系統(tǒng)主要由水利局中控室計算機監(jiān)控總站、單村

3、供水站監(jiān)控點、管網監(jiān)測點、視頻監(jiān)測站組成。如圖1所示。2.1 中控室計算機監(jiān)控中心站中心站設在水利局監(jiān)測中心，主要有監(jiān)控計算機、寬帶接入、固定ip、ups電源等組成。水利局數(shù)據(jù)監(jiān)測中心定時接收各供水監(jiān)控點發(fā)來的數(shù)據(jù)，如：出廠水壓力、余氯、濁度、流量、用水量、電量以及水泵的工作狀態(tài)等。水利局數(shù)據(jù)監(jiān)測中心收到供水監(jiān)控點發(fā)來的數(shù)據(jù)后，進行歷史數(shù)據(jù)保存、分析，并以web的方式發(fā)布數(shù)據(jù)，控制井泵的開啟、閥門的開啟等,同時為領導決策分析提供數(shù)據(jù)支持。2.2 供水廠監(jiān)控點供水廠監(jiān)控點分布在農村的各個村莊，主要實現(xiàn)對深井泵的開?？刂?，井下水位、管網壓力、水質、泵運行電壓、電流、電量的監(jiān)測，在這里主要運用各種傳

4、感器，將需要測量和監(jiān)控的對象的物理參數(shù)轉換為電參數(shù)，并進行數(shù)字化處理，然后通過遠程傳輸信道將這些信息 圖2 監(jiān)控點檢測數(shù)據(jù)結構圖傳送水利局監(jiān)控中心站進行信息的交互。同時還需要一個開關量模塊，將監(jiān)控中心站發(fā)來的指令轉換為電量控制信號去控制水泵、電磁閥等的開啟與關閉。2.3 視頻監(jiān)測站視頻監(jiān)控在農村飲水安全中的供水系統(tǒng)中非常重要，不僅可以實時監(jiān)視供水系統(tǒng)的運行情況，捕捉供水系統(tǒng)的異常情況及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決，更重要的是防止人為破壞，特別是防止投毒事件的發(fā)生。實現(xiàn)對各供水點在門口、清水池、加氯間、泵房圖象監(jiān)控，并通過遠程信道將數(shù)據(jù)上報到水利局中控室計算機監(jiān)控中心站。由于農村供水站距水利局監(jiān)控中心距

5、離遙遠，采用有線傳輸不太現(xiàn)實，無線傳輸有幾種方式可以選擇，一是無線電臺方式，二是gprs方式，三是網絡方式，無線電臺方式受距離和功率限制，gprs方式受流量限制，由于視頻信號的信息量很大，所以運行費很高，網絡方式受地域限制，如果地理位置偏僻，網絡延伸不到的地方無法實現(xiàn)。所以實施過程中可以根據(jù)實際情況進行選擇。3 軟件功能任何一個硬件系統(tǒng)，都離不開軟件的支持，軟件的好壞決定著系統(tǒng)的作用能不能充分發(fā)揮。在本系統(tǒng)中軟件開發(fā)者需要完成的工作是使系統(tǒng)具備以下功能。3.1通信功能中心站通過軟件定時向各個檢測點發(fā)送召測指令，各個檢測點接到召測指令后，將待發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到中心站（召測一次，發(fā)送一次，不召測就不

6、發(fā)送），同時還要將中心站發(fā)出的指令傳送到準確的地方，而不能出亂子，這些都是軟件所要支持而完成的通信工作。3.2數(shù)據(jù)管理功能3.2.1數(shù)據(jù)存檔功能中心站對采集到的各種數(shù)據(jù)，按照類型、名稱、屬性、時序等特征分類，建立各種必需的數(shù)據(jù)庫。3.2.2 數(shù)據(jù)顯示功能數(shù)據(jù)顯示功能是中心站對采集到的各種數(shù)據(jù)，按要求以不同的形式進行顯示，顯示方式為畫面、表格、圖像等不同形式，并可用顏色和符號表明數(shù)據(jù)性質。如各種動態(tài)的組態(tài)畫面、報表、曲線、圖標等。3.2.3 數(shù)據(jù)處理和查詢功能數(shù)據(jù)處理功能是對存放在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，進行最大值、最小值、平均值、前差值、積累值、和其它各種特殊的運算處理、統(tǒng)計分析。經過處理的數(shù)據(jù)根據(jù)需

7、要，生成各類報表、趨勢曲線、使用圖表，包括即時報表、班報、月報、年報、各類趨勢曲線、棒狀圖等等。這些報表、曲線、圖表可根據(jù)需要隨時打印成操作日志。3.2.4 檢測和報警功能3.2.4.1檢測功能在中心站的顯示屏上以組態(tài)畫面、報表、圖像的形式動態(tài)顯示調度系統(tǒng)的參數(shù)。顯示屏幕上可以顯示當前檢測數(shù)據(jù)，亦可查詢方式顯示歷史數(shù)據(jù)（趨勢曲線）。顯示畫面，可以通過不同數(shù)據(jù)量定義不同顏色，例如越界數(shù)據(jù)和報警定義紅色、正常數(shù)據(jù)定義綠色，管線水流定義淡藍色等等。通過顏色變化、百分比、色標填充等手段增強了畫面的可視性和用戶的個性化。在顯示屏上的監(jiān)視畫面，還可以通過轉換設備將所有畫面?zhèn)魉偷絛lp、投影屏和電子屏上等其它大屏幕設備上顯示。3.2.4.2報警功能當故障、報警、越界發(fā)生時，系統(tǒng)自動發(fā)出警報，彈出報警畫面，并通過聲光方式通知值班人員，或者通過短信方式發(fā)送給各個管理人員。報警畫面不但顯示故障點和故障類型，而且還可以按照報警等級做出相關反應，記錄故障的信息。軟件所能完成的功能很多，在這里不再贅述，軟件開發(fā)者可以任意發(fā)揮。這個系統(tǒng)建