管網(wǎng)的壓力,、流量和流向是供水調(diào)度系統(tǒng)中重要的監(jiān)測內(nèi)容，測控終端被安裝在監(jiān)測現(xiàn)場采集管網(wǎng)壓力,、流量,、流向等信息，并將信息傳遞到調(diào)度中心,。目前,，國內(nèi)水司選用的測控終端各不相同，有的選用數(shù)采模塊加電臺,，有的選用數(shù)采模塊加有線Modem,，有的選用PLC加GPRS，這些設(shè)備雖然能夠滿足現(xiàn)場的需求,，也存在著一些不足之處,，如：電臺方式維護(hù)量大、有線Modem方式費用高,、普通GPRS功耗大等等,。
    依據(jù)水司的普遍要求，結(jié)合水司管網(wǎng)監(jiān)測的特點,，我公司設(shè)計了一款微功耗測控終端,，該終端將微功耗測控技術(shù)和GPRS通信技術(shù)進(jìn)行了科學(xué)的整合，能夠滿足供水管網(wǎng)監(jiān)測不同使用環(huán)境的要求?，F(xiàn)將設(shè)備設(shè)計特點及使用特點介紹如下：

   一,、設(shè)計特點

      1、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計微功耗測控終端主要由四部分組成：測控單元,、通信單元,、顯示與操作單元、電源單元,。

       測控單元是終端設(shè)備的核心,，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場壓力變送器的電流或電壓信號,、采集流量儀表的脈沖信號或數(shù)字信號、采集水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備的模擬信號或數(shù)字信號,，提供繼電器信號輸出,，為現(xiàn)場變送器等設(shè)備提供5V/12V/24V直流供電電源，控制通信單元和供電單元,。通信單元主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場與調(diào)度中心之間的通信,。采用GPRS無線通信方式，兼容GSM短信通信方式,。

       工作模式分三種：普通模式,、待機(jī)模式、休眠模式,，不同供電模式選用不同的工作模式。顯示與操作單元主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)及現(xiàn)場參數(shù)的顯示,，使用按鍵操作可查詢監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)置參數(shù),，采用中文液晶顯示和防水磁感應(yīng)按鍵。供電單元主要為終端設(shè)備提供工作電源,，支持三種供電模式：市電供電,、太陽能供電、電池組供電,。不同的現(xiàn)場環(huán)境選用不同的供電模式,。

      2、防水設(shè)計城市壓力監(jiān)測點隨管網(wǎng)分布,，監(jiān)測終端設(shè)備多數(shù)安裝在觀測井內(nèi),，要求設(shè)備防水、防潮,。微功耗測控終端采用如下防水設(shè)計以確保防水效果,。

     ◆外殼防水設(shè)計：材質(zhì)選用增強(qiáng)尼龍，其防水,、防潮,、防腐、抗凍,、抗熱,、強(qiáng)度、韌性等指標(biāo)均滿足觀測井下使用環(huán)境,，且重量輕,。終端的上下蓋之間、進(jìn)出線口是水和潮氣容易進(jìn)入的地方,。終端的上下蓋之間采用H型密封條密封,，從三個方向包圍上下蓋之間的接觸壁,，上下蓋之間使用14個不銹鋼螺栓的緊固，兩個相鄰的螺栓之間距離為5cm,，保證了緊固強(qiáng)度,；進(jìn)出線口使用防水接頭，防水接頭與殼體之間采用O型圈與防水膠共同密封,，進(jìn)出線與防水接頭之間使用密封膠套和密封膠共同密封,。終端的防護(hù)等級可達(dá)IP68。

     ◆二次防水設(shè)計微功耗測控終端在現(xiàn)場安裝維護(hù)的過程中,，有時由于安裝人員操作不規(guī)范,，如螺絲緊固的強(qiáng)度不夠，可能會降低終端的防水性能,。為了保證終端設(shè)備不被井內(nèi)積水浸泡,，針對其使用環(huán)境，我們專門設(shè)計了防水罩,，終端設(shè)備安裝在防水罩內(nèi),，防水罩口朝下固定在井壁上，積水高過防水罩時,，由于罩內(nèi)空氣壓力作用,，可以阻止積水接觸終端設(shè)備。

     ◆接線防水設(shè)計：微功耗測控終端安裝在井下時,，要配帶防水線纜和防水接線盒,，終端與防水線纜之間按上述要求做好防水，壓力變送器或其它儀表提供的線纜與終端的線纜在防水盒內(nèi)端子上連接,，接好后,，防水盒內(nèi)注入防水膠。

   二,、使用特點

    1,、供電及工作模式調(diào)度中心對管網(wǎng)壓力監(jiān)測的實時性要求很高，但許多壓力測點往往不具備供電條件,，一般監(jiān)測設(shè)備由于功耗和工作模式的限制,，很難滿足客戶的需求。

    我們依據(jù)微功耗測控終端的特點,，規(guī)劃設(shè)計了三種工作模式：

     ◆普通模式測點具備220V市電或太陽能供電條件,，終端設(shè)備可以滿足數(shù)據(jù)的頻繁采集、頻繁傳輸,，并支持?jǐn)?shù)據(jù)實時上報和調(diào)度中心主動問詢,。

     ◆待機(jī)模式測點無供電條件，供電選用可充電大容量蓄電池,，由于電池電量限制,，需要合理的設(shè)置終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集間隔和數(shù)據(jù)發(fā)送間隔,。無線發(fā)送數(shù)據(jù)時設(shè)備的功耗大，采集時的功耗可以忽略,。終端設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)定時上報,、數(shù)據(jù)超限上報和調(diào)度中心的主動問詢。蓄電池固定在支架上,，外裝防水外殼,。微功耗測控終端可以檢測蓄電池的電壓，電壓超過下限時,，需要對蓄電池進(jìn)行充電,，充電周期與發(fā)送頻率和選配蓄電池容量相關(guān)。1個100Ah的蓄電池一般可以支持終端設(shè)備正常工作3—4個月,。

     ◆休眠模式測點無供電條件,，供電選用一次性鋰電池組，該電池組安裝在微功耗測控終端內(nèi),。由于電池組的電能有限,，終端只能支持?jǐn)?shù)據(jù)定時上報和變化上報。終端頻繁采集壓力等數(shù)據(jù)與設(shè)置的上下限數(shù)值進(jìn)行對比,，數(shù)據(jù)超限時立即上報，數(shù)據(jù)未超限時存儲,，等到設(shè)定的上報時間一起上報,。一組4節(jié)的高能鋰電池一般可支持設(shè)備正常工作1—2年。終端設(shè)備平時處于休眠狀態(tài),，只有在上報數(shù)據(jù)時才喚醒,，平時不支持調(diào)度中心主動問詢。

    2,、設(shè)置與維護(hù)水司的設(shè)備維護(hù)人員通過簡單的培訓(xùn)就可以安裝,、設(shè)置、維護(hù)微功耗測控終端,。這樣不但方便了用戶,，還可以大大提升產(chǎn)品可普及率。微功耗測控終端采用三種設(shè)置方式：現(xiàn)場按鍵設(shè)置,、現(xiàn)場計算機(jī)設(shè)置,、調(diào)度中心遠(yuǎn)程設(shè)置。普通設(shè)備維護(hù)人員可以使用終端按鍵設(shè)置或修改測點編號,、采集時間間隔,、發(fā)送時間間隔、壓力變送器量程,、水表倍率,、串口速率等參數(shù),。經(jīng)過培訓(xùn)的相關(guān)技術(shù)人員在調(diào)度中心可以遠(yuǎn)程設(shè)置、修改更多的終端設(shè)備參數(shù),，還可以對現(xiàn)場終端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程軟件升級,。

   三、結(jié)論

      微功耗測控終端經(jīng)過遼寧,、河北,、北京、山東等地多家水司長期使用,，均認(rèn)為該產(chǎn)品的功能,、功耗、防水,、維護(hù)等設(shè)計都是從現(xiàn)場應(yīng)用實際出發(fā)的,，解決了很多現(xiàn)實問題，具備很大的推廣價值,。