運城水利自動化視頻監(jiān)控及控制數(shù)據(jù)無線傳輸成功案例
項目需求
運城水利泵站自動化控制系統(tǒng)采用自動控制技術(shù)、無線通信技術(shù)和計算機技術(shù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集、無線傳輸、局域網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、遠程視頻會議為一體的信息化系統(tǒng)。實現(xiàn)水利工程泵站動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測、采集、傳輸、數(shù)據(jù)分析及前端設(shè)備控制自動化，為現(xiàn)場監(jiān)控、異地監(jiān)視、異地視頻會議提供方便、高效、快捷的通道。解決泵站多種硬件設(shè)施設(shè)備、水利工程業(yè)務(wù)管理的集中式、一體化管理難題，促進運行維護的標準化、規(guī)范化管理，最終要實現(xiàn)自動化監(jiān)測、實時調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)化辦事、系統(tǒng)化管理和規(guī)范化服務(wù)，全面提升水利泵站管理的現(xiàn)代化水平。
?
根據(jù)客戶要求，對前端泵站的自動化設(shè)備進行控制以及周圍的視頻監(jiān)控進行傳輸通訊，連接到水利監(jiān)控指揮中心。由于地理地勢無法采用布線方式，因此決定采取無線鏈路傳輸模式，將前端數(shù)據(jù)及監(jiān)控圖像傳回水利監(jiān)控指揮，同時將指揮中心的命令數(shù)據(jù)傳達到前端泵站。
本次前端各泵站前到水利指揮中心的距離不等，在0.5KM~8KM范圍內(nèi)，需要采用電信級無線傳輸設(shè)備進行鏈路設(shè)計。
無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)由無線基站和無線發(fā)射端構(gòu)成。無線基站與各發(fā)射端之間間，以點對點和點對多點的連接方式，構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)信息的無線傳輸。
通過在服務(wù)器上的軟件對每路監(jiān)控圖像進行實時查看、錄制，對泵站點位的自動化設(shè)備進行遠程控制。
本次水利泵站自動化系統(tǒng)無線傳輸部分采用華騫科技的優(yōu)波通電信級產(chǎn)品UBT2000系列來完成。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)由一個監(jiān)控中心、若干個遠方端站以及無線傳輸鏈路組成，傳輸過程中，必要時設(shè)中繼站。監(jiān)控中心站以微機系統(tǒng)和無線接收基站為主體，配以數(shù)據(jù)通信設(shè)備；端站以單片微機和無線發(fā)射端為主體，配以數(shù)據(jù)通信設(shè)備、傳感器和（或）執(zhí)行端；中繼站由中繼控制器和數(shù)據(jù)無線通信設(shè)備構(gòu)成。監(jiān)控中心站應(yīng)配計算機專用電源，端站或中繼站一般宜用蓄電池或太陽能電池工作。
系統(tǒng)主要功能有：
1.?數(shù)據(jù)采集和命令執(zhí)行，由端站的傳感器和執(zhí)行端完成
2.?數(shù)據(jù)傳輸，由各站無線傳輸網(wǎng)橋設(shè)備完成
3.?數(shù)據(jù)處理，由監(jiān)控中心站微機系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)識別、校驗、存貯及分析計算作業(yè)，并可將數(shù)據(jù)及作業(yè)成果顯示、打印。
系統(tǒng)調(diào)度功能
1.生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測
1）實時監(jiān)測取水泵站的取水口水位、泵站出水壓力和流量、泵站安防狀態(tài)、泵組運行狀態(tài)和電流、電壓等運行參數(shù)。
2）實時監(jiān)測水源井的水位、出水壓力和流量、水泵運行狀態(tài)和電流、電壓等運行參數(shù)。
3）實時監(jiān)測水廠內(nèi)蓄水池和清水池水位、進出廠流量、出廠水質(zhì)和壓力；監(jiān)測水廠內(nèi)配電設(shè)備、凈水設(shè)備和加壓泵組的運行狀態(tài)和運行參數(shù)。
2.視頻監(jiān)控
可對取水泵站、水源井、水廠、加壓泵站等重要生產(chǎn)部位實施視頻監(jiān)控，當發(fā)生人員闖入、設(shè)備運行異常等狀況時，系統(tǒng)自動切換到視頻監(jiān)控畫面。
3.遠程告警
當水位超限、壓力超限、電流異常、水泵保護、現(xiàn)場斷電、人員闖入等狀況發(fā)生時，系統(tǒng)立即提示報警信息。
4.遠程控制
具備操作權(quán)限的管理人員可遠程控制水源井、取水泵站、水廠、加壓泵站等監(jiān)測點泵組、閥門等設(shè)備的啟停。
5.自動控制
系統(tǒng)可自動控制現(xiàn)場設(shè)備的運行，并可遠程切換控制模式。舉例如下：
1）根據(jù)水源井水位自動控制水源井水泵的啟停。
2）根據(jù)取水點水位自動控制取水泵組的啟停。
3）根據(jù)蓄水池水位或出水管網(wǎng)壓力自動控制水廠/加壓泵站內(nèi)加壓泵組的啟停。
系統(tǒng)管理功能
1.權(quán)限管理：
系統(tǒng)管理員可根據(jù)部門、職位、工種等，對不同的普通管理人員授予不同的使用權(quán)限；普通管理人員只能進行權(quán)限內(nèi)的查詢、控制等操作。
2.測點信息管理：
可添加、修改、刪除測點，并可建立各測點的設(shè)備檔案，如：水表名稱、水表型號、水表口徑、安裝時間、通信類型、GPRS卡號等。
3.地圖展示：
1）主界面以當?shù)氐貓D或供水管網(wǎng)圖為背景，顯示所有監(jiān)測點的位置及主要監(jiān)測數(shù)據(jù)。
2）可以通過鼠標拖動編輯監(jiān)測點的位置。
3）當鼠標置于監(jiān)測點上時顯示詳細的測點信息和實時監(jiān)測數(shù)
無線傳輸優(yōu)勢
（1）遠傳輸距離：可調(diào)節(jié)的發(fā)射功率，可達1000mW，傳輸距離可達150KM以上。
（2）強防護設(shè)計：浪涌靜電防護、獨特的防水防塵設(shè)計及透氣防護、高低溫防護，滿足野外輸惡劣環(huán)境需求。
（3）高強穩(wěn)定性：高接收靈敏度，極好的抗干擾能力，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。平均無故障時間大于100000小時，滿足長期穩(wěn)定工作運行需求。
（4）生成樹：自動選擇數(shù)據(jù)鏈路，擴展多線路備份功能，可適用于高要求數(shù)據(jù)傳輸。
（5）支持帶寬管理：支持WMM（Qos），支持空口和有線接口的優(yōu)先級映射，保證語音、視頻業(yè)務(wù)優(yōu)先級。
無線傳輸設(shè)計
本次方案設(shè)計思路，在14個泵站站點各安裝一臺無線發(fā)射端設(shè)備，其中選取喬頭溝、南范莊、吳嶺莊管理處、馮古莊管理處為中繼點，另單獨設(shè)立一個中繼點。在水利指揮中心架設(shè)無線接收基站。
在喬頭溝站點，采用點對多點的方式將其周圍的5個點進行無線聯(lián)通。
在南范莊站點，采用點對多點的方式將其周圍的5個點進行無線聯(lián)通。
在吳嶺莊管理處，采用點對點的方式將喬頭溝站點、南范莊站點進行無線聯(lián)通。
在馮古莊管理處，采用點對點的方式吳嶺莊管理處進行無線聯(lián)通。
將中繼點和馮古莊管理處采用點對點的方式進行無線聯(lián)通。
將水利指揮中心和中繼點采用點對點的方式進行無線聯(lián)通。
無線傳輸拓撲
?
現(xiàn)場實際效果圖
?