巴歇爾槽超聲波明渠流量計GPRS/4G流量遠程監測是針對目前水資源取水過程存在的各種計量準確問題設計的，在相關單位建立一套取用水(流量)遠程 監測系統，采用巴歇爾槽與超聲波明渠流量計計量儀表，結合計算機、通信網絡，實現對取水用戶取水量的實時監測。該技術實現了實時在線監測，對已測知數據進行存儲整理，取水計劃管理與控制，為客戶的各種后期工作提供可靠的數據支持，促進水資源可持續利用和節約用水。

一、 系統方案概述

    在監測點安裝監測終端箱，里面裝有遙測終端一體機，直接與流量計等儀器連接。遙測終端機內部的GPRS/4G無線數據傳輸模塊加電后自動登陸移動通信的GPRS/4G網絡，根據設定的測試時間間隔自動上報監測數據（如流量等）到監測中心的數據管理系統服務器。

監測中心機房配有服務器計算機，服務器安裝地下水位遠程監測系統軟件及服務器系統。通過遙測終端一體機實現對監測點端采集數據的收發和狀態實時監測管理。

本系統可實現如下功能：

二、 主要設備選型

三、 系統解決方案

三.1 體設計思路

本系統主要由監控中心、通信網絡、監測終端、現場計量設備四部分組成。

一.1.1 監控中心

現場設備運行數據經現場監控終端及其通訊端口，通過GPRS /4G網絡平臺傳輸到Internet網，進入到服務器里，把現場監測水位的各類數據進行采集進入中心服務器，各職能工作人員通過客戶計算機訪問服務器數據，實時了解各監測站點的設備運行情況、相關運行參數。監控中心發送的命令也由此路徑執行到受控設備。

一.1.2 通信網絡

一.1.2.1 GPRS網絡

    GPRS網絡是中國移動公司提供的數據無線傳輸網絡， 只要有GPRS信號的地方就能夠支持數據無線傳輸，具有廣域覆蓋、永遠在線、按量計費、高速傳輸等優勢。

v 廣域覆蓋：GPRS在全國31個省240多個城市均有良好覆蓋，基本上在任何地方都可以通過GPRS無線上網。

v 永遠在線：只要激活GPRS應用后， 將一直保持在線， 類似于無線專線網絡服務。

v 按量計費：GPRS服務雖然保持一直在線，但您不必擔心費用問題；因為只有產生通信流量時才計費。

v 高速傳輸：目前GPRS可支持53.6Kbps的峰值傳輸速率， 理論峰值傳輸可達100余Kbps。

一.1.2.2 4G網絡

4G通信具有非對稱的超過2Mb/s的數據傳輸能力，數據率超過UMTS，是支持高速數據率（2～20Mb/s）連接的理想模式，上網速度從2Mb/s提高到3G與4G100Mb/s，具有不同速率間的自動切換能力。

一.1.3 監測終端

監測終端箱內部主要設備為我公司研發生產的遙測終端一體機，與現場計量設備相連，負責采集現場數據，并將數據通過相應的通訊端口上傳，同時執行各級中心下達的命令。

一.1.4 現場計量設備

現場設備為超聲波流量計，超聲波流量計將采集到的數據通過RS485通訊傳給遙測終端機。（現場計量設備可根據客戶需求改動）

三，2 系統拓撲圖

三.3監測終端控制器功能圖

三.4現場安裝示意圖

四、 遠程管理系統

 開放性原則 

 系統設計及系統設備選型遵從標準及工業標準，使系統具有高度的開放性和所提供設備在技術上的兼容性。

可伸展性原則 

   系統設計在充分考慮當前情況的同時，考慮到今后較長時期內業務發展的需要，留有充分的升級和擴充的可能性。充分利用現有通訊資源，為以后擴充到更高速率提供充分的余地。另一方面，還為系統規模的擴展留有充分的余地。

安全性原則 

   加強系統安全建設，從系統安全性、數據安全性、網絡傳輸安全性等多方面來保障系統的*穩定和可靠運行。系統設計具有嚴格的安全保密性，能夠保證內部信息不被竊取，充分利用開發工具所具有的網絡級、數據庫級、文檔級、文檔區域段級、以及文檔內域級安全保密機制，實現數據加密，保障數據安全性。

 可靠性原則 

   系統的設計貫徹可靠性原則，使傳輸系統具有很高的可用性。可靠性原則體現在以下方面：

A．選用技術好、成熟高可靠性的傳輸設備

B．系統增益儲備高

C．鏈路的可維護性好

D．可掃描周圍磁場，為設備及時調整頻率提供依據

 管理性原則 

    系統應具有良好的可管理性，使得系統管理人員能方便及時地掌握諸如傳輸系統拓撲結構、系統信號分析覆蓋率統計、系統故障提示等信息，能簡便地對傳輸系統進行配置和調整，確保系統工作在良好狀態。

經濟實用性

 充分利用當前成熟和高起點的主流現代信息技術，引進和開發技術可靠、性能穩定的硬件平臺，構建良好的體系結構、系統界面、信息處理技術方法和系統運行機制；使系統具有良好的適應性、較高的進性和較長的生命周期。同時還考慮了經濟性和實用性，充分利用和保護系統的現有資源，提高資源利用率。

 標準規范性

信息定義統一，編碼統一，執行國家行業標準和規范。

系統特點

u 網絡＋現場總線

    系統由監控管理中心、信息傳輸介質、網絡通信接口設備組成，以實現*的、統一的自動化控制網絡平臺，使整個系統配置合理，信息共享，安全可靠，提高指揮效率和生產率。

u 異構系統的互聯互通

    在網絡級和串口級提供多種符合主流標準的接口方式，便于各種數據的接入，實現大限度的信息共享；能夠集成不同廠家的硬件設備和軟件產品，實現各系統間信息互通，并將各系統數據集成。

u *的體系結構

    采用B/S模式設計三層網絡體系結構，便于及時、準確地采集各個子系統的工況、生產和安全參數，方便管理層實時查詢、分析和決策。

u 實時信息數據集成

    以網絡平臺為核心，將實時數據流按照統一數據標準集成起來，同時，針對統一平臺開發各種綜合應用，形成集成化、網絡化應用。各種圖形、圖像、報表信息都可以通過Web的方式在任何一臺終端統一瀏覽，統一界面。

u 統一的數據倉庫

    在集成化的數據管理中，所有的數據是在一個數據庫中進行管理，數據一旦被輸入，在整個系統中都可以使用。

u 友好的人機界面

實現從設計、編程、硬件組態、測試到操作診斷和遠程維護的全過程組態應用。所有的部件都可以有一個軟件進行組態，采用統一化的圖形界面和面向對象的設計，使用起來輕松自如。

  巴歇爾槽超聲波明渠流量計GPRS/4G流量遠程監測主要硬件設備描述

遙測終端

u 顯著特點：

v 采用行業32位ARM處理芯片，運行速度和處理能力比51系列更加強大。

v 專門為水資源無線遠程數據傳輸應用開發的一款基于移動GPRS網絡通信終端、主要應用于水利、水文、水資源、氣象、環保等領域。

v 支持靜態固定IP和域名解析，支持動態域名，可以對任何地點的任何一臺接入公共互聯網的具有固定IP或者動態域名的計算機傳輸數據。

v 支持雙頻GSM/GPRS，支持短信息、GPRS通信 。

v 支持移動設備現場無線設參，簡化了設參工具的使用。

v 高精度采集功能，采集模擬量精度在0.02mA左右;采集開關量精度在0.01%左右。

v 大數據量存儲功能，滿足現場變量的存儲要求。

v 內嵌TCP/IP協議棧，通過移動GPRS/4G網進入公共互聯網，終端無需主機即可通信，更加方便地集成到系統中。

v 配有軟硬件看門狗，不死機，掉電自動恢復。

u 技術參數(GPRS)：

u 技術參數(4G)：

v 電源輸入：220VAC  12 -30VDC

v 功   耗：≤250mA（工作），≤100mA（空閑）;

v 尺   寸：322.8mm*159.6mm*55mm

v 安裝方式：壁掛式安裝

v 工作溫度：-30--+70℃

v 存儲溫度：-40--+80℃

v 環境濕度：≤90%無凝露

可選功能：觸摸屏HMI、用戶進行二次開發。

 超聲波明渠流量計

u 使用工況

v 測量介質：水、海水、污水、工業用水、循環水、等能傳播超聲波的單一均勻穩定的液體。

v 巴歇爾槽材質：不銹鋼、玻璃鋼。

v 工作電源：AC220V或DC8-36V。

v 環境溫度：主機-30℃～+80℃，

v 環境濕度：相對濕度≤90RH。

u 主要技術特點

MGTF-C型系列超聲波流量計采用微處理技術，超大規模集成電路，除具有高精度、高可靠性、高性能、低價格等特點外，還具有下列更多優勢：

v 儀表可達到1%的線性度和0.5%的重復性，測量精度達1%。

v 抗干擾電路設計，可用于幾乎全部工業環境（特別是變頻器環境中）。

v 全窗口化中文顯示，2×20字符液晶顯示器。

v 正、反雙向計量，可計量正、負、凈累積流量，流速等。

v 防護等級：IP65。

v 配溫度變送器可實現熱量計量，可顯示瞬時流量、流速、累計流量、累計熱量、峰值流量及時間等。

v 機器上配有防雷擊元件，也可在電源上直接并上避雷器，以便得到更好的保護。

v 完備的信號輸出和靈活的聯網功能，可滿足不同用戶的各種要求。

v 輸入信號：5路4-20mA模擬輸入，精度0.1%，可輸入溫度、壓力、液位等其它信號。

v 輸出信號：

1路4-20mA或0-20mA模擬電流信號；     

繼電器及OCT輸出；

RS-232/485標準串行接口輸出；

   可利用GPRS、PSTN、CAN總線、GSM短消息聯網。

v 完備的軟件設計：日、月、年累計功能：可記憶前64個運行日、前64個運行月、前5個運行年中任何一天、任何一月、任何一年的累計流量，便于查詢和管理。

v 上、斷電管理功能：可記錄前64次上電、斷電時間及上、斷電時刻的瞬時流量，保護所有數據，用戶可以選擇自動或手動補量，減少用戶流量損失。

v 具有故障自診斷功能，并可自動記憶前64個運行日的工作狀態是否正常。

v 整機功耗：2W。

監測箱

v 規格尺寸：480×360×200  （可根據現場定做）

v 開門方式：戶外單開門（可根據客戶要求定做）

v 板厚：箱體1.2mm，門子、底板1.2mm （可根據客戶要求定做）

v 防護等級：IP65