1 前言

    在各種工廠、發電廠，自來水廠，農業灌溉等等領域，水源井之間的距離相距甚遠，并且各水源井離配電值班室距離也很遠，從而造成起停各井的深水泵、和監測壓力、流量這些數據都非常困難。隨著水源井管網分布越來越大，水源井的可靠運行已經成為工廠正常運轉的前提條件之一。所以通過運用最新成熟的技術，對供水管網進行數字化監控，便于相關部門的管理。

    基于“集中管理，分散控制”的模式，數字化、信息化環保工程的思想，并著眼于“管控一體化”信息系統的建設，建立一個先進、可靠、高效、安全且便于進一步擴充的集過程控制、監視、和計算機控制于一體并且具備良好開放性的監控系統，完成對整個工藝過程及全部生產設備的監測與自動控制，實現“現場無人值守，少人值班，智能調節”的目標。

    對于發電廠，自來水廠，由于有著較強的技術能力，我們建議用戶采用自建模式。對于農業灌溉，農村自來水廠，我們建議用戶采用租用模式。

    2 系統結構
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    廠內水源井監控
   
              

    監控中心能夠通過網絡或者通信手段，對水源井進行遠程的數據監測和控制，視頻監控可以作為一個可選項。

    水源井控制器，網絡環境，監控中心構成。實線框起來的是監控中心。其余的 就是水源井控制器。

    基于物聯網的水源井監控
   
              

    這樣的應用方案適合水源井分布廣，單個客戶無法維護的應用。

    我們提供系統租用的商業模式。

    租用模式由騰控科技建設監控中心，提供給用戶相應的登錄界面和用戶名密碼，用戶繳納開通費用和年使用費用即可使用。用戶只要能使用瀏覽器上網和簡單的培訓即可。

    3 控制中心

     自建控制中心

    我們控制中心采用的是基于物聯網的數據平臺。

    該平臺是基于B/S架構的軟件，采用大型數據庫作為支撐平臺，系統為三層結構，，包括數據庫，中間層和WEB服務器。支持用戶部署和租用兩種運營方式。用戶部署就是用戶安裝服務器，配置網絡環境，安裝數據庫和軟件，并負責系統的維護。

    控制中心由一臺或者多臺服務器和2臺或者多臺監控計算機構成。考慮到監控點不是很多，如果是用戶部署的話，僅設一臺服務器和2臺監控計算機。

    監控服務器的工作是把數據通過網絡把控制器的數據取回來，放到數據庫服務器內。要求服務器支持騰控的TCBUS物聯網協議。服務器上還要運行一個WEB SERVER，供外部計算機展示數據。監控中心的計算機就是通過瀏覽器模式進行數據監視和視頻監控的。

    用戶在異地，通過VPN協議接入到監控中心，就可以通過瀏覽器訪問每個井房的數據甚至視頻。這樣大大方便了用戶的使用。

    軟件架構采用三層結構，包括數據庫，中間層和WEB服務器，支持GIS系統。有關軟件的需求和性能，在實際應用過程中再討論。

    用戶租用模式

   如果用戶采用租用方式，我們的監控中心是建立在IDC機房的，機房提供多個網絡的接口，并且提供供電，消防，備用電源，網絡設施等多種服務。

   我們能夠比客戶的監控中心提供更好的網絡服務和更好的設備。我們的帶寬是可以按照需要隨時增加的，我們采用的服務器是服務器陣列，存儲設備是磁盤陣列。能夠最大限度給用戶提供更好的服務。

   用戶費用包括開通費，我們要為每個客戶和物聯網終端配置信息，提供技術服務。

    用戶使用費，按照年收取，主要包括GPRS的年使用費，網絡設備的費用，租用IDC的費用以及我們人員費用，管理費用等。

   同樣的平臺不但可以用于水源井監控，也可以監控管網，水處理設施等，騰控科技提供相應的軟件和硬件設備。

   其登錄畫面如圖
   
                     

    4網絡

    作為中心最好是有一條專線接入，能夠提供至少1個靜態的IP地址,最好是多個靜態IP，以便給服務器分配地址。作為每個控制點，至少要提供1條寬帶的接入，考慮到視頻監控，其帶寬最好不低于512K。如果不部署視頻監控，采用GPRS或者CDMA的通信方式也是可行的。

    由于采用的TCBUS協議，網絡設備的安裝和配置就簡化很多。

    采用光纖和以太網方式，幾乎不需要對網絡設備進行太多的配置。每臺控制器需要配置IP地址，網關地址，子網掩碼和中心服務器的地址，以及一些TCBUS的協議參數。

    由于采用了騰控物聯網協議，整個系統的特別是終端端的網絡配置變得非常簡單。用戶只要能提供一個可以接入互聯網的環境就可以了。接入互聯網的方式可以是GPRS,3G和ADSL。如果不考慮視頻監控，可以采用GPRS甚至最為古老的撥號上網方式。

   騰控物聯網協議可以接入的終端數量為32位地址，而且每臺設備都是要鑒權的，非物聯網終端不能連接到服務器上，網絡安全性能夠得到充分的保證。

   對于GPRS和CDMA的設備，我們建議用戶購買GPRS或者CDMA的路由器，配置起來和ADSL類似。

    5 物聯網控制器

    對于水源井監控騰控科技有一款WLT-960物聯網控制器可選。

    WLT-960是騰控科技集多年研發經驗，在騰控T9系列可編程控制器的基礎之上研發的一款集成了電力信號采集，電力保護和可編程控制于一體的產品。它非常適合于具有電機，電力控制方面的控制和保護，可以用于水源井監控，泵站監控，功率因數補償，節能控制等等應用。

    它提供如下輸入輸出信號：

    交流輸入 三相電壓（0～400v），電流（0～5A/80A)，頻率20～65Hz，計算電壓有效值，電流有效值，有功功率，無功功率，功率因數，諧波等數據，可供PLC編程使用。

    8路開關量輸入，6路繼電器輸出（3A/250V)

    3路直流模擬量輸入（0～5V/0～20mA)

    1路模擬量輸出 （0～5v(10V)/0～20mA )

    1個10M/100M網絡接口

    2個RS232/RS485串口

    工作溫度 -40～85 攝氏度

    它具有如下的功能特點：

    T9系列其他產品的各種功能塊，如串口自由口編程，MODBUS功能塊，ENET功能塊，文件操作，PID，模糊控制功能塊，編程環境符合IEC61131-3標準。

    支持MODBUS,MODBUS TCP/IP協議，騰控TCBUS協議，騰控ENET協議等。

    提供三段過流保護，過電壓保護，欠電壓保護，缺相/負序電流保護，逆相序/負序電壓保護，反時限過流保護，電動機啟動/堵轉保護，零序保護。

    對于水源井一般要采集的信號包括電動機的三相電壓和電流，功率，功率因數，用電量等。T－960可以直接接電機的電壓到WLT-960的電壓輸入端子，電流信號經過互感器后直接接WLT-960的電流輸入端子即可。省去了變送器等中間環節，降低了成本，降低了接線復雜度。

    水源井一般還要采集井的水位，出水口的壓力，水的流量。水位信息一般采用投入式水位變送器，其實就是一個壓力變送器，把水位信息轉換成4～20mA，接入WLT-960的一路模擬量輸入，出水口壓力經壓力變送器，轉換成4～20mA，接WLT-960的一路模擬量輸入。水的流量如果輸出為4～20mA信號可以接接WLT-960的一路模擬量輸入；如果采用脈沖信號，可以接WLT-960的一路開關量輸入，需要編程進行計數；如果是電磁流量計等智能流量計，可以通過WLT-960的串口通信實現，WLT-960提供非常強大的自由口編程功能塊和MODBUS功能塊，可以方便實現電磁流量計的協議。

    一個水源井可能還需要知道接觸器的位置和閥的位置。WLT-960提供了8路的開關量輸入，一共需要2～4個開關量輸入，剩余的留作備用。

    水源井還需要遠程的啟停，騰控WLT-960提供了6路繼電器輸出，可以控制電機的啟停，閥的開關。同時其可以非常方便的編程，實現電動機不同的啟動和停止方式。同時WLT-960還提供了1路模擬量輸出，可以控制變頻器，實現遠程調節或者本地調節控制。

    6 安裝

    對于水源井控制，需求比較確定，用戶可以自己定制基于T-960控制器為核心的控制箱，也可以委托騰控科技制作控制箱。

    對于用戶來說，提供給用戶的是控制箱，它包括強電和弱電部分，分在箱子正反兩側。正面為弱電，反面為強電。強電部分和用戶的電動機功率有關。

     強電部分示意圖
         
             
    
    弱電部分供電示意圖
  
                   

   內部接線示意圖
  
                  

   開關量輸入接線示意
  
                     

   直流模擬量接線示意（2線制）
  
                   

    對于用戶而言，在現場需要接的線包括交流進線，交流出線，傳感器的接線和通信線。