运城水利自动化视频监控及控制数据无线传输成功案例

项目需求

运城水利泵站自动化控制系统采用自动控制技术、无线通信技术和计算机技术，构建数据监测、采集、无线传输、局域网络、视频监控、远程视频会议为一体的信息化系统。实现水利工程泵站动态数据监测、采集、传输、数据分析及前端设备控制自动化，为现场监控、异地监视、异地视频会议提供方便、高效、快捷的通道。解决泵站多种硬件设施设备、水利工程业务管理的集中式、一体化管理难题，促进运行维护的标准化、规范化管理，最终要实现自动化监测、实时调度、网络化办事、系统化管理和规范化服务，全面提升水利泵站管理的现代化水平。

根据客户要求，对前端泵站的自动化设备进行控制以及周围的视频监控进行传输通讯，连接到水利监控指挥中心。由于地理地势无法采用布线方式，因此决定采取无线链路传输模式，将前端数据及监控图像传回水利监控指挥，同时将指挥中心的命令数据传达到前端泵站。

本次前端各泵站前到水利指挥中心的距离不等，在0.5KM~8KM范围内，需要采用电信级无线传输设备进行链路设计。

无线数字传输系统由无线基站和无线发射端构成。无线基站与各发射端之间间，以点对点和点对多点的连接方式，构成无线网络系统，实现图像、数据信息的无线传输。

通过在服务器上的软件对每路监控图像进行实时查看、录制，对泵站点位的自动化设备进行远程控制。

本次水利泵站自动化系统无线传输部分采用华骞科技的优波通电信级产品UBT2000系列来完成。

系统结构

系统由一个监控中心、若干个远方端站以及无线传输链路组成，传输过程中，必要时设中继站。监控中心站以微机系统和无线接收基站为主体，配以数据通信设备；端站以单片微机和无线发射端为主体，配以数据通信设备、传感器和（或）执行端；中继站由中继控制器和数据无线通信设备构成。监控中心站应配计算机专用电源，端站或中继站一般宜用蓄电池或太阳能电池工作。

系统主要功能有：

1. 数据采集和命令执行，由端站的传感器和执行端完成

2. 数据传输，由各站无线传输网桥设备完成

3. 数据处理，由监控中心站微机系统完成数据识别、校验、存贮及分析计算作业，并可将数据及作业成果显示、打印。

系统调度功能

1.生产数据监测

1）实时监测取水泵站的取水口水位、泵站出水压力和流量、泵站安防状态、泵组运行状态和电流、电压等运行参数。

2）实时监测水源井的水位、出水压力和流量、水泵运行状态和电流、电压等运行参数。

3）实时监测水厂内蓄水池和清水池水位、进出厂流量、出厂水质和压力；监测水厂内配电设备、净水设备和加压泵组的运行状态和运行参数。

2.视频监控

可对取水泵站、水源井、水厂、加压泵站等重要生产部位实施视频监控，当发生人员闯入、设备运行异常等状况时，系统自动切换到视频监控画面。

3.远程告警

当水位超限、压力超限、电流异常、水泵保护、现场断电、人员闯入等状况发生时，系统立即提示报警信息。

4.远程控制

具备操作权限的管理人员可远程控制水源井、取水泵站、水厂、加压泵站等监测点泵组、阀门等设备的启停。

5.自动控制

系统可自动控制现场设备的运行，并可远程切换控制模式。举例如下：

1）根据水源井水位自动控制水源井水泵的启停。

2）根据取水点水位自动控制取水泵组的启停。

3）根据蓄水池水位或出水管网压力自动控制水厂/加压泵站内加压泵组的启停。

系统管理功能

1.权限管理：

系统管理员可根据部门、职位、工种等，对不同的普通管理人员授予不同的使用权限；普通管理人员只能进行权限内的查询、控制等操作。

2.测点信息管理：

可添加、修改、删除测点，并可建立各测点的设备档案，如：水表名称、水表型号、水表口径、安装时间、通信类型、GPRS卡号等。

3.地图展示：

1）主界面以当地地图或供水管网图为背景，显示所有监测点的位置及主要监测数据。

2）可以通过鼠标拖动编辑监测点的位置。

3）当鼠标置于监测点上时显示详细的测点信息和实时监测数

无线传输优势

（1）远传输距离：可调节的发射功率，可达1000mW，传输距离可达150KM以上。

（2）强防护设计：浪涌静电防护、独特的防水防尘设计及透气防护、高低温防护，满足野外输恶劣环境需求。

（3）高强稳定性：高接收灵敏度，极好的抗干扰能力，数据传输稳定可靠。平均无故障时间大于100000小时，满足长期稳定工作运行需求。

（4）生成树：自动选择数据链路，扩展多线路备份功能，可适用于高要求数据传输。

（5）支持带宽管理：支持WMM（Qos），支持空口和有线接口的优先级映射，保证语音、视频业务优先级。

无线传输设计

本次方案设计思路，在14个泵站站点各安装一台无线发射端设备，其中选取乔头沟、南范庄、吴岭庄管理处、冯古庄管理处为中继点，另单独设立一个中继点。在水利指挥中心架设无线接收基站。

在乔头沟站点，采用点对多点的方式将其周围的5个点进行无线联通。

在南范庄站点，采用点对多点的方式将其周围的5个点进行无线联通。

在吴岭庄管理处，采用点对点的方式将乔头沟站点、南范庄站点进行无线联通。

在冯古庄管理处，采用点对点的方式吴岭庄管理处进行无线联通。

将中继点和冯古庄管理处采用点对点的方式进行无线联通。

将水利指挥中心和中继点采用点对点的方式进行无线联通。

无线传输拓扑

现场实际效果图