供热管网监测系统设计
唐山平升电子技术开发有限公司
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目 录
一、概述...............................................................................................................3 二、系统解决方案...............................................................................................3 三、监控系统建设...............................................................................................4
3.1管线监测点建设.....................................................................................4 3.1.1微功耗测控终端特点..........................................................................4
3.1.2、高能锂电池组供电方式测点设备配置...................................5 3.1.3 终端设备工作原理示意图.........................................................6 3.1.4终端设备安装方式......................................................................6 3.1.5 现场安装照片.............................................................................7 3.2电池供电型超声波冷热量表.................................................................7 3.3、通信网络选择及系统运行分析..........................................................8 3.4、监控中心建设......................................................................................8
3.4.1、系统安装环境...........................................................................8 3.4.2、供热管网流量远程监控管理系统软件特点...........................9 3.4.3、系统特点.................................................................................11
四、设备清单.....................................................................................................11
1、中心监测系统.......................................................................................11 2、监测点现场...........................................................................................12
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一、概述
某市热力总公司为了使居民度过一个温暖、祥和的冬天，确保优质的供热服务，积极筹划，精心准备，提早动手，扎实工作，今冬集中供热工作已全部启动。
为了保证安全供热，实现数字化科学调度管理，热力总公司计划建立一套“供热管网监测系统”。首期在管线上设立30个流量监测点，监测供水流量与回水流量，并计算出供回水流量差。
二、系统解决方案
由于管线监测点一般在表井下，取电困难，所以需要选择使用高能量电池供电型的设备来对供回水的流量进行计量，并且将这些数据通过GPRS网络无线传输到中心。
该系统由四部分组成：监控中心、通讯网络、远程测控终端、计量与控制设备。
监控中心：包括服务器与供热管网流量远程监控管理系统软件； 通讯网络：中国移动GPRS网络平台； 远程测控终端：微功耗测控终端； 计量设备：电池供电型超声波流量计；
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三、监控系统建设
3.1管线监测点建设 3.1.1微功耗测控终端特点
◆ 同时采集管线供水流量、回水流量、电池电压等数据，并计算出供回水流量差。
◆ 将采集数据主动上报到调度中心；支持定时上报和监测数据超限上报。 ◆ 支持多种供电方式：电池供电、太阳能供电、市电供电。
◆ 大容量可充电电池供电、太阳能供电、市电供电条件下支持调度中心随时问询。
◆ 采用GPRS、短消息无线通信方式。
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◆ 现场可存储流量等数据及工作参数。 ◆ 数据存储间隔、数据上报间隔可以设置。 ◆ 防水防潮等级高，测井内安装时：IP68。
◆ 电池供电采用4节高能电池组成的电池组，电池寿命为5年以内数据发送≥1万条
◆ 当监测现场监测压力时，可为现场压力变送器提供直流电源：5V、12V、24V。
◆ 支持远程升级设备程序、设定参数。 3.1.2、高能锂电池组供电方式测点设备配置
序号 部件名称 1 2 3
声波流量计 微功耗测控终端 防水外罩
电池供电型插入式超
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RS485串口输出
数量 1 1
备注
DATA-6216（内嵌锂电池组） 测控终端用
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3.1.3 终端设备工作原理示意图
微功耗测控终端电池供电超声波流量计电池供电超声波流量计
3.1.4终端设备安装方式
将防水外罩安装在监测井井壁上，微功耗测控终端放置在防水罩内。两台电池供电型超声波流量计的信号线接在微功耗测控终端自带的防水接线盒上。
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3.1.5 现场安装照片
3.2电池供电型超声波冷热量表
电池供电型超声波冷热量表适用于无电源现场的热水流量计量。可选配外夹式、插入式，管段式等传感器。为了计量准确，且可以在线安装，我们选择插入式传感器。
技术指标：
1）测量精度：满足EN1434标准，重复性：优于0.5%；
2）工作电源：3.6V/19Ah锂电池供电（电压大于等于2.6V时工作正常）； 3）测量周期：500ms~49秒(出厂默认10秒)；
4）采样次数：每个测量周期采样次数32组~128组可选（出厂默认64组）； 5）防护等级：IP68； 6）输出信号：RS485； 7) 预留温度采集接口；
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3.3、通信网络选择及系统运行分析
GPRS网络是中国移动公司提供的数据无线传输网络，只要有GPRS信号的地方就能够支持数据无线传输，具有实时在线、覆盖面广、使用方便、按流量收费等优点。 通讯网络——VPN专网
GPRS-VPN专网通信方式，移动公司提供一个VPN虚拟专网，并为使用的每一张数据卡绑定一个移动公司内部的IP地址。调度中心与每一个分中心都需要安装一个GPRS中心接收机，监控中心的GPRS数据传输模块和每个测控终端内安装的GPRS数据传输模块都能登陆该VPN专网，实现监控中心与现场测控终端的数据双向通信。
由于数据在专网上传输，不进入INTERNET网络，所以数据安全性有足够的保障。
系统运行费用
监测点现场：10元/月套餐，含70MB数据流量，超出部分按1KB/1分钱计算。
调度中心： 20元/月套餐，20元赠150MB数据量，超过部分按1KB/1分钱计算。
月通信费用估算：10元×30+20元=320元（按30个监测点计算）
3.4、监控中心建设
3.4.1、系统安装环境 硬件配置要求：
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◆ 服务器：
CPU：Intel 双核 2.0G 或更高 内存：推荐2G以上 软件配置要求：
服务器操作系统软件：Windows 2003 Server with sp2 监控客户端操作系统软件：winXP sp3 数据库软件：Microsoft SQL Server 2000 SP4 上位机软件：供热管网流量远程监控管理系统软件 3.4.2、供热管网流量远程监控管理系统软件特点
供热管网流量远程监控管理系统软件的设计是基于GPRS数据传输技术和Web网络技术之上的，各部门管理人员可以通过网络访问登陆管理系统进行相关信息查询、管理。具体功能特点如下：
◆ B/S结构软件设计，支持网络（因特网、局域网）浏览、操作。 系统软件采用Web技术，经认证用户名和密码后进入相应级别管理系统。 ◆ 系统软件支持SQL数据库。
可存储不少于三年的各种历史数据，数据存储间隔可设置。 ◆ 主界面——地图显示。
1）主界面以整个城市地图为背景，显示所有监测点位置分布情况。 2）用户可以通过鼠标拖动自行编辑监测点的位置。
3）将鼠标置于监测点上，可以显示监测点的基本信息及最新监测数据，单击测点可进入该测点的实时监测界面，查看详细数据。
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◆ 软件功能模块化设计，同时支持GPRS、短消息通信方式。
主要功能模块包括：系统信息管理、监测点信息管理、巡检报修管理、实时监测、历史数据查询、图形分析、报表管理等功能模块。
◆系统信息管理：具备软件授权管理、秘密保护功能，授予不同的操作员不同的级别与操作管理权限。
◆监测点信息管理：包括测点安装信息及测控终端信息的管理。 ◆巡检报修管理：包括设备的巡检记录、报修记录，以备需要时查询。 ◆历史记录数据存储、查询、输出管理：
◆具备监测数据、报警数据、操作信息存储、查询、生成Excel表格、打印输出功能。
◆图形分析、报表管理：
1）可以生成（某一个时间段的时、日、月份、年度）统计、分析报表并进行存储、输出、生成Excel表格、打印。
2）以曲线、柱形图的形式显示时段统计的结果出来。
3）可根据用户需求，由用户提供报表模板，制作用户需要的报表。 ◆系统扩展方便
当需要增加监测点时，只需在现场加装一套终端设备，在监测系统软件上添加一个测点即可。
◆可兼容其它厂家的终端设备：需用户提供终端设备通信协议
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3.4.3、系统特点
◆ 实用性强：
该系统软件功能为定制，满足数据监测、远程控制、数据查询、数据统计的具体需求。
◆ 技术先进：该系统设计简单明了，集数据采集、设备控制、无线通信、软件、数据安全、数据库等多种技术于一体，国内处于领先水平。
◆ 兼容性好：监控与管理系统软件兼容任何厂家生产的测控终端；测控终端兼容任何厂家生产的计量设备、测量设备、水泵启动设备。
◆ 维护方便：系统采用模块化设计，便于后期维护；可远程维护测控终端，降低终端维护成本。
四、设备清单
1、中心监测系统
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序号 设 备 名 称 1 2 3
管理系统软件
4 5 6
GPRS中心接收机 SIM卡 总价
调度中心服务器 打印机
供热管网流量远程监控
数量 1台 1台 1套 1台 1张
备 注
2、监测点现场
序号 设 备 名 称 1
微功耗测控终端 电池供电型超声波热水
2
流量计
量。
3
总价
60
量供水流量与回水流
数量 30
备 注
含电池，防水外壳。 每个测点两台，分别计
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