ELPRO RTU产品在城市管网中的应用

ELPRO 公司是专门从事无线测控系统设备制造的一个企业，生产厂设在澳大利亚，是无线测控技术方面的世界级专家。主要产品有：无线智能测控终端，遥控遥测系统，RTU，无线SCADA系统等。 ELPRO 公司利用最新的技术来制造高品质的无线 SCADA 系统及设备。ELPRO 完全通过了ISO9001 认证，其产品广泛应用于北美、欧洲等世界各地，产品极佳的可靠性和性能得到了工业界的普遍赞誉。 随着社会经济的不断发展，城市建设水平的提高，城市自来水行业成为衡量一个城市的现代化水平的重要指标。随着城镇供水事业与现代化信息网络及自动化技术的高速发展，全国各大水厂都相继完成或正在实施供水自动化调度系统，微机参与供水调度的可行性与必要性，在实践中早已得到证实。管道压力是供水的重要指标，依据城市供水条例，城市自来水供水企业和自建设设施对外供水的企业，应当按照国家有关规定设置管网测压点，做好水压监测工作，确保供水管网的压力符合国家规定的标准。 　　在城市管网系统中，管网建设有以下几个特点：一是分布面宽广；二是现场可能无法解决电源；三是测量参数少，只有一个AI点（压力）或流量；四是安装不方便；五是大中型城市的数据通讯受到环境的限制；六是管网压力测定实时性要求。因而如何选择一款性能稳定，经济适用的远程测压RTU是构成整个管网系统的关键。 　　ELPRO公司的105H系列精小型RTU特别适用于城市管网测压系统的应用。特别是105H-K作为ELPRO公司系列产品中的一员除了秉承该系列产品的集成一体化，高性能，高性价比的特点外，更有其适用于管网测压的独特设计。 　　1.采集点少：105H-K-1仅具有一个数字/脉冲输入。这一输入可当作一个数字输入或一个脉冲输入。 　　105H-K-2具有两个数字/脉冲输入和一个连接变送器的模拟输入。 　　2.多种供电方式：对于城市中的某些管网测压点，由于周边环境的问题，可能会出现现场电源（市电）难于接入。本公司的ELPRO 105H-K支持多种供电方式。包括外供电11.5-15.0VDC、内置电池供电（锂电池或碱电池）、以及太阳能电池板加蓄电池和转换器等方式。使用2节或3节电池时，使用寿命不低于半年。同时RTU可向变送器供电。这样就完全解决了管网测压点在任何情况的供电问题。具有电池低电压的报警功能，可以通过无线方式发送报警信号。 　　3.低功耗设计：在睡眠方式，微处理程序控制器关闭，模拟环路供电（仅105H-K-2）切断。如果数字/脉冲输入改变（从开到关或从关到开）微处理程序控制器会自动转换到工作状态或者每0.5秒钟检测是否有一个更新信息需要被发送。 　　4.防护等级高： IP65，环境适应性强。 　　5.高无线通讯品质，多种组网方式： 　　由于城市中测压点分布面广，采用有线的组网方式成本巨大，因此城市的管网系统大多都采用无线的方式。而城市中存在的大量干扰源以及高大的建筑物对无线通讯都会产生不同程度的影响，面对这一问题，用户在考虑无线组网方式时会考虑选择公共通讯网作为通讯的平台例如GSM，以及GPRS，这样一方面会造成数据通讯的延时，数据的实时性无法保证，另一方面当公共网中的公共数据量上升时，数据的传输将会受到很大的影响，数据错误，丢失的情况时有发生。当选择数传设备时，为了躲避高大的建筑物，不得不架设天线，一方面增加了施工的难度，另一方面也使得市容环境收到了影响；面对众多的干扰源，数传电台的抗干扰性能也是必须重视的问题。 　　ELPRO的数字电台工作在220-235MHZ或410-480MHZ频段，数据传输采用了专利的军事屏蔽技术，高无线通讯数率9600bps，高灵敏度-117dbm，低误码率10-8，智能化的载波侦听及路由功能，实时测试通讯环路通讯状况，自动选择最佳通讯路径，保证数据传输的可靠性和快速性。 　　ELPRO系统的灵活多样的通讯组网方式很好的满足了用户各种要求，以及各种通讯环境下的需求。 （一）独立组网方式 （二）支持各种网络通讯 （三）同第三方设备通讯 　　说明：大楼附近的通讯点由于通讯路径受到高楼的影响无法同中心直接通讯，受到各方面因素的影响，无法对每个点都架设天线，除了可以应用RTU自带的中继功能，通过其他RTU中继信号外，多点时，可以采用通过在高楼处的调度机1，由调度机1负责收集大楼附近通讯点的数据，同中心控制室的中心调度机通讯。 （五）澳大利亚墨尔本市自来水公司应用： 　　由于少数测压点的特殊位置，无法外设天线，市电无法接入。使用蓄电池供电。采用了一种盘状天线。通过高处的调度机或其它的RTU转发与监控中心通讯。安装该种天线通讯距离可达到5-8公里。 　　6.集成一体化精小型的设计极大的方便了安装，调试和维护。 　　7.系统的实时性： 　　正常情况下管网测压点的信号变化是较为缓慢的，但如遇紧急情况（如：管线被施工机械的损坏或人为的破坏等）则需将信号立即传送至中心调度室，以便应急处理。这就为信号的传输提出了一个要求，既：除了常规情况下的信号的正常传输外，紧急情况下又可将数据立即上报。传统的以轮巡方式（Polling）进行数据传输的模式，其有一个轮巡周期，当测点数目较大时，该周期的时间较长（一般为十几至几十分钟）。当一刚被轮巡的测点发生紧急情况时，则需经过至少一个周期的时间以后，该状况才可被发现。此种情况下易造成由于应急处理的不及时而带来不必要的经济损失。而ELPRO 105H系列产品使用的是逢变则报（Report）和Polling方式相结合的工作方式。对于Report方式信号改变一旦超过一定的范围（该范围为针对最近一次所测得信号的变化百分比，可提前预设），则立即上报此信号，保证了数据的及时性。当在一定时间内（此时间可设定）信号的变化没有超过预设的范围时，则以Polling的方式上传信号，保证了数据的完整性。对于当模拟量输入值超过一定的数值（可预设），可组态输出一个开关量的报警信号，以用于触发诸如声、光等报警设备，便于操作人员及时发现故障，实施应急措施。 8..系统的综合指标 　　ELPRO产品在中国市场得到了很好的应用，得到了广大用户的认可，埃波罗科技(中国)有限公司作为外商设在中国的销售服务机构。我们立志发挥使国内工业、企业了解世界无线测控技术发展的窗口作用。我们将为客户提供高质量的产品、尽力施展自己专业技术所长，协助客户在各种情况下选择可靠、经济、有效的控制解决方案，提供调试和售后服务。我们的宗旨是以高品质的产品和服务来满足客户的需求。在引进先进的产品的同时我们诚挚的希望同行业内的各位专家探讨，为中国城市供水调度系统自动化水平的提高，为我们的城市建设尽一份力，共建我们的美好家园。 设备说明： EP 105H-K 规格 概况 • 环境温度-30-60℃，湿度0-99%RH • EMC认证 89/336/EEC, AS3548 • 外形尺寸160×64×36mm，IP65铝制外壳 • 外部连接的防水接头 • 便于外部天线和电缆连接的BNC端子排 • LED显示--无线TX，工作OK 　 电源 • 外供电11.5-15.0VDC，过载、逆电流保护 • 耗电（12VDC） o “睡眠”状态 12μA o 工作 状态 10mA+模拟环路 o 无线发送期间（100msec）  170mA@250mW  100mA@100mW  50mA@10mW • 电池供电（仅105H-K-x-B） o 3 x AA 锂电 3.5V 6安时 使用寿命4.1年 o 2 x AA 锂电 3.5V 4安时 使用寿命2.7年 o 3 x AA 碱电 1.5V 2安时 使用寿命1.4年 • 耗电（电池供电） o “睡眠”状态 每天2.9mA-小时 o 模拟采样（5秒“唤醒”时间，20MA）120μA -小时 o 无线发送期间  22μA@250mW  15μA@1000mW  10μA@10mW • 模拟环路可产生10-12VDC，50mA • 电池低电压状态可作为输入发送给远端模块 • 对于大于1Hz脉冲输入的耗电将增加 输入类型 数字/脉冲输入 • 105H-K-1 一个输入 • 105H-K-2 两个输入 • 适合电压自由开关 / NPN 数字输入 • 数字状态的发送停滞时间为0.5秒。 • 当输入信号发生改变，发送开始。更新时间是1分钟—5.3天。当数字输入打开时，需要组态另一个更新时间适用于较快的更新。 脉冲输入 • 最大速率100Hz，当计数超过设定值时，105H-K发送累计值。更新时间1分钟-5天，如果脉冲率超过设定值时，105H-K将不会发送累计值。 • 上/下 脉冲输入（仅105H-K-2）— 两个脉冲输入可以组态到一个计数上，以满足变送器开方等需要。 模拟输入（仅105H-K-2） • 0-20mA（4-20mA，0-10mA输入）输入 • 15V电压 • 12字节分辨率 • 精度小于0.1% • 模拟测量可定时或持续，定时设定时间是1分钟—5天 • 变送器“唤醒”时间可设定为1—59秒 • 当输入值超过一定范围，发送开始。模拟灵敏度可设定为0.8到50%，更新时间可设