农村饮水安全工程单村供水监控技术方案

'农村饮水安全工程单村供水监控网络技术方案田利斌（河南省内黄县水务局）曹湖海（河南信息工程学校）摘要：在一些农村饮水安全工程实施过程中，由于地理条件等限制，只能采用单村供水方式，但单村供水方式，管理分散，自动化程度低，不利于管理和维护，本文提供了一种单村供水自动化远程监控网络的技术方案，与读者共商之。关键词：饮水安全单村供水远程监控目前在农村饮水安全方面，有两类形式，一是单村供水，二是多村集中供水，多村集中供水采用自动化控制，管理方便，单村供水，自动化程度低，管理分散，不利于可持续发展，但不是任何地方都能采用集中供水，有些地方不适合集中供水,特别是地处山区的地方，只能采用单村供水方案，据不完全统计单村供水约占百分之五十，然而如何提高单村供水自动化管理水平是需要考虑的一个问题。下面是单村供水自动监控的一个简要方案,供参考。1总体方案水利局监控中心站某村供水监控点GPRS/ADSL宽带/485线某村供水监控点某村供水监控点站某村供水监控点整个系统是将一个县、一个乡或者一个地区的所有单村供水点连成一个网，即将各个单村供水点作为一个检测点，然后将各个检测点的信息通过传输系统（以GPRS无线传输方式为核心）传输到水利局监测中心，在水利局监测中心可以适时对各个村庄进行监控，组成了一个覆盖多个监测点的分布式监控系统。图1监控系统图2系统组成 监控系统主要由水利局中控室计算机监控总站、单村供水站监控点、管网监测点、视频监测站组成。如图1所示。2.1中控室计算机监控中心站中心站设在水利局监测中心，主要有监控计算机、宽带接入、固定IP、UPS电源等组成。水利局数据监测中心定时接收各供水监控点发来的数据，如：出厂水压力、余氯、浊度、流量、用水量、电量以及水泵的工作状态等。水利局数据监测中心收到供水监控点发来的数据后，进行历史数据保存、分析，并以Web的方式发布数据，控制井泵的开启、阀门的开启等,同时为领导决策分析提供数据支持。2.2供水厂监控点供水厂监控点分布在农村的各个村庄，主要实现对深井泵的开停控制，井下水位、管网压力、水质、泵运行电压、电流、电量的监测，在这里主要运用各种传感器，将需要测量和监控的对象的物理参数转换为电参数，并进行数字化处理，然后通过远程传输信道将这些信息图2监控点检测数据结构图传送水利局监控中心站进行信息的交互。同时还需要一个开关量模块，将监控中心站发来的指令转换为电量控制信号去控制水泵、电磁阀等的开启与关闭。2.3视频监测站视频监控在农村饮水安全中的供水系统中非常重要，不仅可以实时监视供水系统的运行情况，捕捉供水系统的异常情况及时发现问题，及时解决，更重要的是防止人为破坏，特别是防止投毒事件的发生。实现对各供水点在门口、清水池、加氯间、泵房图象监控，并通过远程信道将数据上报到水利局中控室计算机监控中心站。 由于农村供水站距水利局监控中心距离遥远，采用有线传输不太现实，无线传输有几种方式可以选择，一是无线电台方式，二是GPRS方式，三是网络方式，无线电台方式受距离和功率限制，GPRS方式受流量限制，由于视频信号的信息量很大，所以运行费很高，网络方式受地域限制，如果地理位置偏僻，网络延伸不到的地方无法实现。所以实施过程中可以根据实际情况进行选择。2软件功能任何一个硬件系统，都离不开软件的支持，软件的好坏决定着系统的作用能不能充分发挥。在本系统中软件开发者需要完成的工作是使系统具备以下功能。3.1通信功能中心站通过软件定时向各个检测点发送召测指令，各个检测点接到召测指令后，将待发送的数据传送到中心站（召测一次，发送一次，不召测就不发送），同时还要将中心站发出的指令传送到准确的地方，而不能出乱子，这些都是软件所要支持而完成的通信工作。3.2数据管理功能3.2.1数据存档功能中心站对采集到的各种数据，按照类型、名称、属性、时序等特征分类，建立各种必需的数据库。3.2.2数据显示功能数据显示功能是中心站对采集到的各种数据，按要求以不同的形式进行显示，显示方式为画面、表格、图像等不同形式，并可用颜色和符号表明数据性质。如各种动态的组态画面、报表、曲线、图标等。3.2.3数据处理和查询功能数据处理功能是对存放在数据库中的数据，进行最大值、最小值、平均值、前差值、积累值、和其它各种特殊的运算处理、统计分析。经过处理的数据根据需要，生成各类报表、趋势曲线、使用图表，包括即时报表、班报、月报、年报、各类趋势曲线、棒状图等等。这些报表、曲线、图表可根据需要随时打印成操作日志。3.2.4检测和报警功能3.2.4.1检测功能 在中心站的显示屏上以组态画面、报表、图像的形式动态显示调度系统的参数。显示屏幕上可以显示当前检测数据，亦可查询方式显示历史数据（趋势曲线）。显示画面，可以通过不同数据量定义不同颜色，例如越界数据和报警定义红色、正常数据定义绿色，管线水流定义淡蓝色等等。通过颜色变化、百分比、色标填充等手段增强了画面的可视性和用户的个性化。在显示屏上的监视画面，还可以通过转换设备将所有画面传送到DLP、投影屏和电子屏上等其它大屏幕设备上显示。3.2.4.2报警功能当故障、报警、越界发生时，系统自动发出警报，弹出报警画面，并通过声光方式通知值班人员，或者通过短信方式发送给各个管理人员。报警画面不但显示故障点和故障类型，而且还可以按照报警等级做出相关反应，记录故障的信息。软件所能完成的功能很多，在这里不再赘述，软件开发者可以任意发挥。这个系统建立起来以后，可以完成单村供水系统的自动控制，并将整个地区所有的供水站（供水厂）通过远程通信方式与监控中心站相联通，构成一个监控网络，达到集中供水厂所能达到的效果，并且粗略计算采用这种方式与集中供水方式相比更经济，成本更低，管理更方便有效。'