摘要：目前在城市水管線使用中，由于分布范圍廣且管線鋪設在地下等原因，普遍存在著數據監測和維護困難的問題。基于易控(INSPEC)2009組態軟件實現的供水廠管網壓力實時監控系統結合GPRS無線數據采集技術，能夠將分布廣泛的各個監測點的數據以無線的方式采集到監控中心，從而及時的檢測到管網壓力異常，有效的避免事故的發生。與傳統的有線通信方式相比，不僅節省了大量的人力物力成本，同時具有可靠性高、可實施性強、使用方便等優點。
1.引言
水電氣工程是城市建設中非常重要的部分，我國城市供水行業的服務設施建設在過去十年中持續增長，到2009年年末，全國城市供水普及率超過95%。伴隨著給水工程建設的發展，城市水管網壓力的實時監測成為迫切的需求。
利用易控實現的城市供水廠管網壓力實時監測系統，能夠對城市中分布廣泛的多個監測點實現實時的壓力監測，針對壓力異常的管線能夠及時發出報警信息，及時采取措施避免事故的發生。
2.易控（INSPEC）”實現的水廠管網壓力實時監控系統設計
2.1監控系統簡介
考慮到城市水管網分布范圍廣且環境復雜多變，如果采用傳統的有線方式傳輸數據，會引起極大的施工和維護成本，如果采用超短波無線電臺進行數據的傳輸則會受到干擾、遮擋等各種因素的影響導致數據傳輸不正常。本系統中采用無線數據傳輸單元（GPRS DTU）來進行數據的傳輸，將監測點的壓力數據通過GPRS網絡傳輸到指定的監控中心電腦中，并顯示在監控界面中，操作員通過監控界面就能夠掌握分布在各地的監測點的實時壓力數據，當壓力超過了設置的報警限制時，監控系統能夠及時發出報警信息通知操作員。
系統由壓力傳感器、數據采集模塊、GPRS DTU、監控中心主機組成，系統結構圖如下圖所示：
系統結構圖
監控系統對包含了兩個水廠在內的工12個監測點的壓力、流量、液位等數據的監控。在顯示監測點的實時數據之外，監控系統還提供了趨勢圖顯示、管網分布圖顯示、報警查詢、報表查詢、用戶管理和系統版本說明等功能。
2.2與硬件的連接
系統的數據傳輸是通過GPRS DTU設備實現的，該設備在使用前需要通過電腦串口對其進行參數設置，主要包括數據中心的IP地址或域名、端口號、心跳時間、傳輸數據包長等參數的設置。完成這些設置之后，設備一旦上電，就自動按照設置好的參數進行工作。
易控與DTU的連接配置十分方便，在配置過程中不需要了解DTU設備通信協議的具體內容，只需要了解設備的廠家、具體型號以及使用的SIM卡號或者終端ID號，通過易控組態軟件開發環境中提供的向導框進行選擇和設置即可完成所有的配置工作，如下圖所示：
易控IO通信功能還提供了開發期間的通信測試功能，在工程開發期間就可以對通信進行測試，可以不必運行整個工程只運行IO通信部分，方便通信測試的同時也節省了很多調試時間。實際使用過程中如果DTU設備更換或者參數改變，在工程中也無須改動過多，只需要在IO通信處修改配置即可，不需要修改工程其它已經完成的部分。
除此之外，易控的IO通信還提供了通道和設備的動態啟停、通信錯誤處理、優化采樣等多種設備通信的優化措施和手段，通過對這些屬性的合理配置，能夠應對通信過程中出現的各種問題，有效的提高通信質量和穩定性。
2.3畫面設計
易控組態軟件具有專業級的圖形處理能力，制作的畫面質量高、圖形精美，可完美呈現控制對象和過程。豐富和獨創的動畫效果可模擬和監視復雜的動態效果。
城市管網實時數據顯示如下圖所示：
該畫面顯示所有監測點的實時數據，當監測點數據超出限值時，會有閃爍效果提示操作員，同時可通過按鈕確認該閃爍。
管網分布圖如下圖所示：
該畫面顯示城市中管網分布情況，并對主干管線制作了流動效果，使畫面更加生動豐富。
在城市管網分布圖中繪制了大量的管道，這些管道的形狀都很不規則，傳統的管道繪制方式，無法實現城市中管道的效果，如果只是采用線條來代替管道，又會導致畫面不具有生動的效果。采用易控的圖形系統則可以很好的解決這個問題，采用易控繪制的管道效果豐富生動，任何線條能實現的效果，在易控中都能夠以管道的形式呈現，如下圖所示：
在易控中繪制管道的過程也十分的簡單，可以先在畫面上繪制線條，可以是直線、折線、曲線等各種形狀，然后將曲線的線條屬性選擇為管道即可輕松將已繪制的線條變為管道，管道的顏色、起點、末點、線性、粗細等屬性都可以根據需要進行設置，如下圖所示：
2.4其他功能介紹
由易控實現的城市供水廠管網壓力實時監測系統不僅能夠顯示監測點壓力的實時數據，系統還具有其它統計管理功能。趨勢曲線畫面能夠將壓力實時數據存儲后進行查詢，并將數據以趨勢曲線的形式展現，更易于分析數據變化的趨勢，趨勢曲線畫面如下圖所示：
報警顯示及查詢畫面顯示系統中正在發生的所有報警，可通過報警區的選擇對報警信息進行過濾，對于已經發生的報警，可以通過查詢按鈕進行查詢，查詢結果可打印出來。
系統還具有用戶管理功能，系統提供了操作員和管理員兩個級別的用戶，不同用戶具有不同的權限，在登錄后，只能對有權限的功能進行操作，操作員登錄后可以瀏覽實時數據以及報警信息，管理員登錄系統后，不僅能夠瀏覽實時數據、報警信息，同時擁有修改報警限制的權限，以及新建、編輯、刪除用戶的權限。用戶登錄界面如下圖所示：
3.結束語
由“易控（INSPEC）”實現的供水廠管網壓力實時監控系統投入使用后，經過長時間的運行，系統穩定可靠，不僅具有組網方便、建設和維護成本低、通信可靠等優點，同時具有畫面精美、運行穩定、易于擴展等特點。本監控系統采用的方案不僅能夠應用在城市水管網壓力監測方面，在其他行業如：石油、天然氣、電力等行業也有一定的應用。