无线水位监控系统方案(一)

详细内容

项目概述

该项目现已建设完成水池8座，泵房5间（泵组7组），正在建设的水池2座，泵房3间（泵组3组）。为确保供水系统安全、可靠运行，计划在原有水泵控制系统外，增加一套监控每个水位及水泵工作状态（启、停）的系统，集中到监控中心，对整个供水系统进行实时监控报警。

技术要求：

1、 实现10座水池的水位实时监控，在每个水池就地安装水位监控仪表；2、 实现10个泵组每台电机的启、停状态实时监控；3、 实现10座水池水位高、低限声光报警；4、 监控中心设置中央控制屏，屏上用模拟流程图显示各泵组及所供水池的电机启停和水位数据。5、 由于水池处于高山环境，所有设备应考虑增加防雷装置；6、 由于环境因素建议采用无线传送数据，可采用GPRS或电台等方式。传输方案选择本项目数据采集点分散，距离较远，地理环境复杂。如果选用普通电台传输，功率大，要经过无线电管理委员会的申请，且不一定能批准，另外，在居民小区使用大功率的无线电台，电磁波对人体的伤害较大（很多设在小区的机站，由于此原因投诉，部份被拆除或改变安装地点），所以使用无线电台传输不很适合；如果要用微功率无线，由于地形复杂，传输距离受到影响很大，需要加中继，很不方便。综合多方面困素考虑，我们决定选用中国移动网络GPRS的方式上传数据，安装实施、维护方便，但是需要支移动的流量费。流量费计算如下：每个点一次传输的数据按32 Bit（位）计算，实际没有32 Bit，按每分钟传一次，那么每个点一月的总流量是：23X60X24X30约等于1.38M Bit。而移动的流量费用是每月最低消费￥5元，流量为30M。所以每个采集点每月的流量费是5元，8个每月共40元，一年总供480元。从上述计算可看出，每年的流量费也很低。此传输方案可行。设备选型及技术方案：1、 液位传感器选型（每座水塔选1只）：液位传感器选择PPMT127EX 投入式液位变送器 。投入式液位变送器是高精度压阻硅传感器，导气电缆投入式，小型防水接线盒。方便安装，经济适用。

供电范围 12～36VDC 信号输出 4～20mADC两线 精度 0.05%FS、0.1%FS、0.2%FS、0.5%FS (包括非线性、重复型、迟滞) 分辨率 0.01%FS 温度误差 ≤0.008%FS/℃(-20～+70℃)；≤±0.02%FS/℃(-20～-30℃) 稳定性误差 ≤±0.1%FS/年 环境温度 -30～+70℃ 介质温度 -30～+80℃ 高温型（-20～+150℃/250℃） 贮存温度 -30～+85℃ 密封件 全一体不锈钢结构，无塑料密封件，永不泄漏 橡胶套管 丁晴橡胶 电缆 Φ7.5mm聚乙烯(或聚氨酯)导气电缆 安装方式 投入式 接线 红色线：电源正 黑色线：电源负 裸线：屏蔽

2、无线传感采集装置选择（每个安装位置配1台）无线传感采集装置选择WN60SX系列产品，采集液位传感器的信号，水泵组的起停信号，并将相关的信号在面板上显示，同时通过串口或RF输出至无线通讯管理装置。1台无线传感采集装置能接多只液位传感器，并分别显示相关水塔的水位。无线传感采集装置主要功能描述如下：WN60系列无线传感采集装置用于采集各种电气或非电气参数，并将采集的数据通过无线方式上传至无线通信管理装置，同时接收无线通信管理装置的指令。无线传感采集装置能广泛用于工业、农业、水利、能源、环境、气象、医疗、楼宇、仓储、航空、航海、机场、港口、国防等等多种领域的数据采集与监控系统。 上行通信： 点对点通信，网络结构为星型网络。 上行通信接口，2.4GHz无线或RS232/485/422等方式选择。 支持MODBUS协议。 输入： 4路至8路（输入通道数可选）开关量输入，接点性质可是干接点或湿接点。 支持4路模拟量输入。模拟量输入可以选4-20mA，0-20mA，0-5V，0-10V信号。 采集开关量、模拟量时，装置将采集到的信号变换成数字信号，以MODBUS协议格式上传。技术参数：上传通信技术参数： GPRS公网。 2.4GHz无线射频： 调制方式：DSSS，O-QPSK。 频率：2.400～2.4835GHz ISM频段。 发射功率：≤20dBm（100mW）。 接收灵敏度：-121dBm。 理想传输距离：1.3KM。 天线：SMA，50Ω。 其它： 供电电压：DC24V。 功耗：≤0.15mW。 外壳材料：PE。 安装方式：导轨安装或螺丝固定安装 防护等级：PCB板经过涂层处理（可选），适用于有腐蚀、潮湿等恶劣环境；IP66。外壳阻燃、防腐可选。 工作环境温度：最宽范围温度能应用于-40 to +85°C （ LCD 工作范围-20 to+70°C)的环境。 工作环境湿度：相对湿度95%。 抗电磁干扰：IEC61000-6-2，GB/T 17799.2。 冲出与震动：GB/T 2423.10，IEC 60068-2-6。 3、无线通讯管理装置选择（每个安装位置配置1台）配置1台无线通讯管理装置，接收无线传感采集装置的数据，并将数据通过GPRS的方式上传至监控中心。1台无线通讯管理装置能同时接多台无线传感采集装置。无线通信管理装置主要功能如下：WN90系列无线通信管理装置是无线传感网络的核心，启动和管理无线传感网络，读取无线传感采集装置数据，将数据处理后上传至控制中心主机。可组成星型或MESH型的网络结构。能广泛用于工业、农业、水利、能源、环境、气象、医疗、楼宇、仓储、航空、航海、机场、港口、国防等等多种领域的数据采集与监控系统。