｝ｃｏｌｕｍｎ专栏Ⅵ厂ａｔｅｒ、ＶｅｌｌＣｏｎｔｒ０１ＵｎｉｔＢａｓｅｄｏｎＧＰＲＳ北京安控科技股份有限公司史卫华摘要：本文主要介绍我国北方水厂水源井的现状及水源井控制器各主要部量，三相电参数测量、远程启停控制、报警停机控制等功能。它实现了工人在值班室（监控中心）即可查看各个水源井的运行参数，启停水源井，及时关停故障水源井，从而大大减小了工人的劳动强度，节约了水源井的维护成本，提高了工作效率。件：主制器、ＤＴｕ等设备的选型，并对ＲＴｕ与ＰＬｃ进行性能对比。最后以中粮公丰岭生化能源水源井控制系统为例介绍、分析了水源井控制器产生的经济效益。关键词：水源井控制器；ＧＰＲｓ｝ＲＴｕ２Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐａｐｅｒｍａｉｎＩｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｉｎｎｏｎｈｅｍｗａｔｅｒｗｏｒｋｓｏｆｏｕｒｃｕ丌℃ｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｗｅｌｌｗａｔｅｒ水源井控制器的功能ｃｏｕｎｔｒｙａｎｄｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｗｅ】１水源井控制器是跟据中国北方水厂的生产需求提出的。它至少应满足以下要求：（１）可以适用于中国北方的大部分环境中国北方的很多城市如大庆、哈尔滨在冬天时可以达到．４０℃。因此要求水源井控制器可以适应北方的低温环境。ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍａｉｎｂｒａｋｅａｎｄｍｏｄｅｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆＤＴＵｄｅＶｉｃｅｓＭｅａｎｗｈｉｌｅ，ｗｅｍａｋｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｐｅ响ｎＴｌａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎＲＴＵａｎｄＰＬＣ．ＬａｓｔＩｙ，ｂｙｓｅｔｔｉｎｇｔｈｅｗａｔｅｒｗｅｌｌｃｏｎｔｍｌｓｙｓｔｅｍｏｆＣＯＦＣＯＧｏｎｇＺｈｕｌｊｎｇＢｉｏｃｈｅｍｉｃａＩＥｎｅ唱ｙＬＩｍｉｔｅｄａｓａｎｅｘａｍｐＩｅ，山ｅｐａｐｅｒｉｎ仃ｏｄｕｃｅｓａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｗａｔｅｒｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｎｔｓｍｇｇｅｒｅｄｂｙＫｅｙｗｅｌｌｃｏｎｔｒＤｌｕＩｌｉｌｗｏｒｄｓ：ＷａｔｅｒｗｅｌＩｃｏｎｔｒ０１ｕｎｉｔ；ＧＰＲＳ：ＲＴＵ（２）可以实现水源井的基本控制和测量功能水源井控制器应至少具有以下功能：测量水井水位、测量水井出水压力、测量水井出水流量（预留）、测量水泵的三相电压、三相电流、可根据三相电参数对水泵进行保护、远程控制水１概述源井启停。（３）通讯设备选择由于ＧＰＲｓ通讯方式无需申请，无需架设天线塔架，因此水源井控制器从安装成本上考虑采用ＧＰＲＳ通讯方式与调度中心进行通讯。（４）通道的数量要求控制器的Ｉ／Ｏ接口数量要满足水源井的需求：至少具有４Ａｌ目前中国北方大部分水厂采用水源井取水方式，即每个水厂有多口水源井抽取地下水，然后通过输水管道把所抽取地下水送人水厂，经处理后供给市民。由于生产工艺落后，水源井的启停控制大部分还依靠人工完成。且水源井分布比较分散，远离市中心，单纯依靠人工定时启停水源井，无法在关键时刻对水源井进行控制，并且无法实时了解水源井的工作状态，经常发生水源井烧泵的现象。（采集常规仪表的４～２０ｍＡ信号）、具有６个ＤＩ信号（测量水泵的运行状态、泵房的门状态、变频器状态信号、报警信号等。）、４个ＤＯ（可以控制两个泵的启停）、两个ＲＳ２３２／４８５接口（一个与ＧＰＲｓ通讯，另一个和电量模块通讯）。（５）便于快速安装水源井控制器一般都是批量使用的，因此要便于用户安装。随着技术水平的提高及ＧＰＲｓ网络的普及，越来越多的水厂开始考虑采用基于ＧＰＲｓ的水源井控制器统一对各个水源井进行实时数据监控。水源井控制器采用ＲＴＵ（ＲｅｍｏｔｅＴｅ册ｉｎａｌｕｎｉｔ远程终端控制器）加ＧＰＲｓ通讯模块，并根据水源井的工作特点编写相关的控制器程序即可实现以下功能：水源井水位测量、出水压力测６８眚触蓉ＡｕＴｏＭＡＴｌｏＮ万方数据ＰＡＮｏＲＡＭＡ２０１１０８万方数据．簿餮誉薅ｌ搴毒：蠢妻乏釜薹到中心启动指令后控制启动继电器吸合，当检测到电机已启动或吸合时间超过３秒，启动继电器断开。ＲＴｕ检测到中心停指令时，控制停继电器吸合，当检测到电机已停运或吸合时间超过３秒，控制停断电器断开。水源井控制器除接受远端控制，还可以进行本地保护控制。（１）定时启停由于居民的用水量在各个时间段表现差异很大，水源井控制器可以根据设定的时间段进行启停控制。一台水源井控制器最多可以设定五个时间段。这样部分低产水源井可只在用水高峰期开启，其它时间段停机。由于很多城市采用分时电价，定时启停也可以控制水源井在低电价时工作，储满蓄水池，在高电价时停止工作。达到降低运行成本的目标。（２）缺水停机保护水源井控制器可以外接液位计。在控制器内设低水位保护值，当检测到水源井液位低于设定液位后，自动控制水泵停机，防止水泵空转损坏水泵。（３）缺相保护水源井控制可以根据所测的三相电压判断三相电是否平衡。当出现三相电不平衡或缺相时自动控制水源井停机。起到保护水泵的做用。（４）防盗检测报警水源井大部分位于比较偏僻的地方，容易发生失窃。水源井控制器可以检测所在泵房的门是否被打开。可以外接红外报警器，检测是否有人闯入。当检测到有人闯入时，发出报警音阻吓嫌疑人，并通知监控中心。４水源井控制器的安装水源井控制器一般安装在水源井泵房内离电机启动箱比较近的地方。一般有以下线连接电缆，如图１所示。启动控制电缆：两根，并联在现场启动箱的启动按钮上。停止控制按钮：两根，串联在现场启动箱的停止按钮上。启停状态线：两根，接在接触器的常开辅助触点上。三相电参数：共１０根线，４根接在接触器下端，６根来自电流互感器。现场仪表接线：根据现场实际安装的仪表接线。５水源并控制器与中心的通讯水源井控制器通过ＧＰＲｓ模块与监控中心进行通讯。并且水７０荀ｉ■堑ＡｕＴｏＭＡＴＩｏＮＥ＾ＮｏＲＡＭＡ２０ｌｌ０８万方数据水源井控制副■田丫士。圄翔一图１连接电缆示意图源井控制器支持标准的ＭＯＤＢＵｓ通讯协议。因此国内的大部分组态软件都可以用来作为监控中心软件。目前常用的有三维力控、组态王。这些组态软件只需要跟据水源井控制器内部的寄存器地址表即可做出中心组态，不需要专门的编写驱动程序。由于采用ＧＰＲＳ通讯监控中心还需要向中国电信或网通申请一个固定公网ＩＰ地址。每个水源井控制器需要办理一张手机ＳＩＭ卡，并开通ＧＰＲＳ业务。６水源井控制器的应用情况及意义安控科技水源井控制器是因为中粮生化能源公主岭项目提出的需求，后经过多个水厂的考查后最终设计定型的。目前水源井控制器已经应用于东北及的多个地方，至少２０处有５００台水源井控制器在使用中。它的使用大大提高了自来水生产的自动化程度，提高了生产效率。以中粮生化能源为例。在使用前，他们管理２８口水源井，水源井沿１０２国道分布，离水厂最远４０公里，需要３个班组巡视，每个班组需要４名巡井人员共１２个人，两部汽车。采用水源井控制器后，他们只需３名机动巡井人员和两名中控室值班人员，一部汽车。每年直接节约运营费用大约１５万，间接减少生产维护费用达２５万以上。水源井控制器的使用可大大提高水厂及相关企业的生产效率，降低人工成本，减少生产设备的维护费用。同时可带动幅关行业整体的自动化水平。ｉ盈史卫华（１９７７－）男，河南修武人，毕业与华北工学院电气技术专业，现就职于北京安控科技股份有限公司，主要从事ＲＴｕ在石油、天然气，城市供水方面的系统应用开发及推广方面的研究。基于GPRS网络的水源井控制器
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
史卫华
北京安控科技股份有限公司自动化博览
Automation Panorama2011(8)
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