[发明专利]基于GIS平台的供水系统

说明书

技术领域

本发明涉及自来水供水系统，具体涉及基于GIS平台的供水系统。

背景技术

供水企业的自动化控制在生产运行管理过程和设备地理信息管理中有极其重要的作用，无论是地下管网、水厂、加压站，还是动态的采集数据，都会采用自动化控制系统。尽管所采用的自动化控制设备和技术都相当先进，但是各自动化控制的单元基本都是各自为政，每套PLC设备配备上位机进行控制管理，无法实现全部联网。传统的组态系统使用私有的简单组态脚本，需要安装特殊的运行环境和购买安装专业的授权软件，由于传统的控制系统通信须使用中间程序和动态库，造成系统无法与非PLC站通信，且连接的上位机节点数量有限。同时，传统的组态系统不支持手机短信控制，不支持电话强制报警。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高供水行业的自动化水平，显著地降低生产成本的基于GIS平台的供水系统。

为解决上述技术问题，本发明的基于GIS平台的供水系统所采用的技术方案是：它包括中心服务器、PLC站、管网测压测流点，所述PLC站包括中央处理器、通讯模板、信号模板、接口模块、操作员面板；所述管网测压测流点是通过压力传感器、流量计测量管网压力和流量，并经GPRS无线传输模块与中心服务器无线通信；所述系统还设有短信模块。

由于上述技术方案将供水各个环节的自动化控制系统与供水GIS系统完全溶合为一体，做到全网统一监控、统一管理、统一调度，采用直接通信，支持所有的公开和不公开的通信协议，高效快速；利用短信平台直接监控PLC运行，实现分级故障报警和电话强制报警。从而极大地提高供水行业的自动化管理和应用水平。本发明可减少原PLC上位机系统，降低工程成本；可实现合理调度供水压力，降低运行电费成本；可实现泵站无人值守，降低运行成本；可及时发现故障，降低故障事故损失，保障安全可靠供水。

附图说明

附图是本发明系统组成图。

具体实施方式

由本发明系统组成图可见，本发明的基于GIS平台的供水系统包括中心服务器、PLC站、管网测压测流点，中心服务器与各GIS客户端联网，PLC站包括取水泵房PLC，A、B水厂PLC和A、B、C加压站PLC。PLC站、管网测压测流点根据管网需要设定。

GIS一个最重要的特点就是将GIS中的静态数据与从外部设备仪表采集的动态数据完全溶合在一起，在统一的平台中对所有数据进行显示和管理。不仅如此，系统还可以进行PLC上位机组态，可以对PLC设备中内存进行读写操作，从而可以实时监控和操作PLC系统。

动态数据和PLC组态的实现对系统进行大型的系统管理，尤其是需要集中和分布控制的应用具有重要的意义。

动态数据是经传感器或智能设备从现场设备中获取，并经传输设备传送到系统中。而控制操作是系统向外部设备发送控制指令。

外部设备非常丰富，可以是压力传感器，流量计，控制设备，PLC等，无论哪一种设备仪表，只要具有输入输出接口就可以与GIS系统进行通信。

系统与外部通信都需要通信协议，系统在不需要增加任何硬件设备的前提下几乎支持目前所有设备的通信协议，如目前几乎所有厂家支持的Modbus标准协议和一些厂商自定义的不公开的通信协议PPI、S5、S7、MPI等。

对外部通信是多线程并发处理，可以实时处理的操作外部设备仪表。系统既可以作为客户端，也可以作为服务端。实时处理网络通信状态，网络出现异常可以及时断开或立即连接。

各站点与中心服务器之间可采用租用电信局专线、Internet+VPN、GPRS、CDMA1X、城域网的VPN等方式联网。

1、PLC站

水厂或加压站PLC站，主要负责采集和显示现场仪表、水泵、阀门、搅拌器、电器等设备的运行数据、状态，负责执行通过操作员面板发出的手动命令和能按照应用软件程序对现场设备进行自动控制，并能与中心服务器通信，发送数据和接收远程操作等。

硬件设备主要有：以西门子S7-400为例，包括中央处理器CPU413、通讯模板CP443-1、信号模板SM431、SM432、SM421、SM422、和接口模块IM461、操作员面板TP277B、机架、网络交换机等。

通过信号模板采集现场设备数字信号或4-20mA模拟量信号反馈运行状态，执行CPU指令控制设备运行。PLC编程软件为STEP7 V4.02，操作员面板的编程软件Protool。

2、管网测压、测流点

通过压力传感器、流量计测量管网压力和流量，经GPRS无线传输模块与中心服务器无线通信。