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一、項目背景
zaichengshiwushuizhilizhong,chengshiwushuichulisheshijiansheyitidaolechengshijichusheshijianshedetuchuweizhi,shichengshiwushuichulisheshijianshejinruleyigexindefazhanjieduan。danmuqianquanguogediduiwuranyuanhepaiwuhequdeshuizhijiancerengtingliuzaishougongjiancejieduan,nanyifanyingqiyejichengshiwushuipaifanglianxubianhuadeqingkuang。zaishuiziyuanwuranfangmianbuduanjiaqiangzhili,danyinweihuanjingbaohuyishidedanbojiliyidequshidengzhuduoyinsu,suiyitoupaiwushuihefeidabiaopaiwu,zaochenghuanjingyanzhongwurandeqingkuangshiyoufasheng,yincizaijiancejianguanfangmiantigongyigeyouxiao、實用、先進的監控係統和解決方法,建立汙水處理在線監測係統顯得極為迫切,提高水質監測能力,勢在必行。
二、係統方案優勢
在汙水治理監測項目中,所涉及的汙水處理監測係統,很多必需無人值守設備或監測點,受到地形、氣候、監測範圍等因素影響,不適合用有線通信和無線數傳電台等數據傳輸方式, 而且它們還具有移動性差、成本高、擴展性差、設備維護不方便等缺點,而移動GPRS網絡覆蓋麵廣,具有高速的數據傳輸和永遠在線的特點,配合靈活的資費方式,使GPRS通訊在汙水處理監控係統中的應用具有無可比擬的性價比優勢。
三、係統解決方案
(一)係統構成

本係統是由汙水排放監測點、監測中心站和管理中心組成的汙水監測係統。該係統可實現對企業廢水和城市汙水的自動采樣、流量的在線監測和主要汙染因子的在線監測;實時掌握企業及城市汙水排放情況及汙染物排放總量,實現監測數據自動傳輸;由監測點對水質參數自動采集、處理、保存和遠程通訊傳輸,測中心站的計算機控製中心進行數據彙總、整理和綜合分析;監測信息傳至環保局,由環保局對企業進行監督管理。係統圖如下:
1、汙水排放監測點
汙水處理監測點利用各種傳感器或專用儀表,采集與汙水處理有關的物理、化學參數。如汙水處理設備運行狀況,工業用水排放汙水流量,汙水PH值,汙水的相對濁度等。各種數據從監測儀的通信口傳送到YN2200 GPRS DTU,由YN2200 GPRS DTU把數據打成TCP/IP 包,發送到YN2200 GPRS DTU中設定的具有固定IP地址或者域名的監控中心站數據中心服務器端口上。
2、監測中心站
監控中心站計算機係統主要由數據通信子係統、數據處理子係統和報表係統組成,主要完成的功能有數據通信,數據處理,報表統計分析等。
數據處理子係統、報表係統作為主要的人機交互界麵,收監測點傳輸來的信息和其他汙染源的監測信息;負責對監測信息分類、篩選和綜合分析;完成對數據的統計、運算、處理,能自動生成各種報表;具有存儲、顯示、記錄、打印、統計等功能,而且還可以向監測點發送有關查詢命令和控製信息。
各監測點的YN2200 GPRS DTU上電後自動撥到GPRS網絡,和預先設定的IP地址或者域名建立TCP鏈路,這樣監控中心和各個監測點間就實現了雙向傳輸數據。
3、產品特性
(1)YN2200 GPRS DTU
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技術參數 |
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所選模塊 |
華為 GTM900 |
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外型尺寸 |
80x55x21mm |
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重量 |
200g |
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工作環境 |
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模塊工作溫度 |
-25°C~60°C |
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元器件工作溫度 |
-40°C~85°C |
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濕度範圍 |
0-95%,非冷凝 |
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儲存溫度 |
-40°C~85°C |
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電源 |
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電壓範圍 |
DC5V~26V |
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標準電源 |
DC5V/1000mA |
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功耗 |
通信時平均電流100mA@+5VDC |
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空閑時35mA@+5VDC |
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接口 |
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天線接口 |
50Ω/SMA陰頭 |
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接收靈敏度 |
-104dbm |
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SIM卡 |
3V |
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用戶數據接口 |
RS-232/TTL(DB9) |
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波特率 |
300~115200bits/s |
(2)YN4112 GRPS RTU
基本功能及特點:
◎ 配備多種接口資源,包括模擬信號采集、開關量輸入、輸出,脈衝信號輸入等;
◎ 支持一路RS232/RS485方式的用戶數據接口,可接入PLC等各種設備;
◎ 采集傳輸控製一體化,提高了係統可靠性,降低了成本;
◎ 采用工業級超低功耗高性能的嵌入式處理器;
◎ 用戶可以編程的量程轉換和報警上下限設定;
◎ 內設工業時鍾,精確計時;
◎ 自動定時上報和事件觸發上報功能;
◎ 內置大容量FLASH存儲器,數據自動記錄,支持曆史數據檢索;
◎ 板載GSM/GPRS傳輸模塊,方便用戶選擇GSM、GPRS組網方式;
◎ 提供用戶設置軟件,開放式接口,方便與組太軟件及其它軟件連接;
◎ 工業級設計,穩定可靠,堅固耐用;
技術參數:
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A/D轉換 |
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采集速率 |
8次/秒 |
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模擬量輸 |
4~20mA 0~5V |
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分辨率 |
10bit |
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輸入通道 |
4 |
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測量精度 |
0.5% |
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輸入隔離 |
300VDC |
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量程轉換 |
自動轉換或上下限判斷 |
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開關量輸入部分 |
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開關量輸入 |
4 |
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光電隔離 |
有 |
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脈衝計數 |
有 |
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開關量輸出部分 |
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繼電器輸出 |
2 |
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觸點電流 |
>7A/220VAC |
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斷電記憶 |
有 |
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存儲記憶部分 |
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存儲方式 |
2M BYTES flash,循環覆蓋 |
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時鍾部分 |
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工業時鍾 |
有 |
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用戶通訊接口部分 |
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RS232/RS485 |
RS232/RS485 |
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通信速率 |
300~115200BPS |
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無線數據通信部分 |
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GSM短消息 |
有 |
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GPRS |
有 |
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SIM卡座 |
抽屜式 |
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通信協議 |
Modbus-RTU |
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參數設置 |
本地及短信息遠程配置 |
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工作環境 |
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工作溫度 |
-20°C~+60°C |
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限定溫度 |
-25°C~+70°C |
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濕度範圍 |
0-95%,非冷凝 |
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供電電源 |
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輸入電壓 |
5~26VDC |
4、安全特性
以上方式是通過Internet(CMNET)實現的,這樣用戶的實現成本比較低。如需要高可靠性數據傳輸。中國移動為這種應用提供了直接接入GPRS網絡的方式。數據中心服務器通過專線方式接入GPRS移動基站,並獲得一個固定的IP地址。監測點數據無需路由到Internet網絡,監測點DTU也采用固定IP地址的SIM卡。采用這種方式組成點對多點網絡具有實時性好、安全性高的特點,但接入費用相對較高。
同時監測中心和管理中心也進行聯網,監測信息傳至管理中心,由管理中心對企業進行監督管理。
四、結論
該係統和傳統監測方式相比,實現了水排放量及理化參數量數據的自動提取和隨機抽取、汙水處理設備運轉情況的自動提取監控和非正常情況下的報警、汙水排放主要理化指標超標自動報警、排汙費的自動計費、數shu據ju統tong計ji報bao表biao自zi動dong生sheng成cheng。同tong時shi該gai係xi統tong運yun行xing費fei用yong低di,係xi統tong容rong易yi擴kuo展zhan,留liu有you數shu據ju接jie口kou,通tong過guo配pei置zhi或huo改gai變bian不bu同tong的de傳chuan感gan器qi,係xi統tong也ye適shi用yong於yu大da氣qi和he噪zao音yin監jian測ce,與yu有you線xianMODEM、無線數傳電台數據傳輸相比,該係統在技術上更具先進性。
從經濟效益和社會效益來說,過去對企業的惡意偷排和閑置排汙設備運行等不法行為難以察覺、難以監管、近乎束手無策,這是個全國性的難題。本係統對汙水偷排、汙水主要理化指標超標排放、汙水處理設備閑置,均能及時發現並自動報警。係統造價不高,不需要太多的投資,企業完全能夠承受,便於大規模推廣。
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