本发明专利技术公开了一种无负压供水远程监控系统,包括上位机子系统和下位机子系统，所述上位机子系统包括管理员管理模块和泵站管理模块，所述管理员管理模块包括用户信息管理、APP信息管理、DTU设备管理、泵站信息管理和个人密码管理五个子模块，所述泵站管理模块包括泵站控制和泵站数据查看两个子模块；所述下位机子系统包括泵站数据服务管理模块，所述泵站数据服务管理模块中包括泵站数据采集和泵站动作发出两个子模块。本发明专利技术提出一种新的泵站数据采集与传输策略，基于PLC和4G技术采集和传输数据，可以使用数据被远程监控，实现基于WEB技术的水务二次供水泵站设备的远程控制，突破组态软件限制，灵活可配置的系统参数管理，完成Restful WEB API调用接口。
【技术实现步骤摘要】
一种无负压供水远程监控系统及其应用方法
本专利技术涉及一种物联网技术，尤其涉及一种自动化监测与控制技术。
技术介绍
无负压供水系统是采用先进的微机控制技术，结合高性能变频调速器，根据生活用水量的多少自动调节水泵转速或增减运行水泵的台数，实现恒压供水。该系列无负压供水系统设备压力稳定可靠，高效节能，是生活小区、自来水厂、工矿企业等理想的供水设备。但是目前城市高层建筑无负压供水泵站的管理，存在着若干问题：1、系统信息化建设滞后。2、工作现场环境恶劣，不适合人工值守。3、缺少实时监管手段，依赖人工检查，浪费人力物力。4、紧急情况下不能及时响应和处理。5、缺少数据分析手段，不能科学管理。专利号为CN108166561的专利技术“一种无负压供水物联网远程控制系统”，公开了一种无负压供水物联网远程控制系统，包括负压供水设备、MCU、监控中心和客户终端，所述负压供水设备包括稳流调节罐和加压泵组，稳流调节罐上安装有数据采集模块和真空控制器并且稳流调节罐与自来水管相连，稳流调节罐与加压泵组相连，加压泵组上设置有负压抑制器并且加压泵组与供水管路相连，数据采集模块、负压抑制器和真空抑制器均与MCU信号连接，MCU与电源模块相连，MCU通过远程通讯模块与监控中心相连，监控中心与客户终端相连。该系统可以对供水过程进行监控和控制的目的，智能程度高，可以及时对故障进行处理和提醒，避免造成断水的情况发生；用户可以通过客户终端查询供水设备的运行情况，方便人们的使用，但是该专利重点在无负压供水硬件的设计，其配套的软件也与该硬件直接相关，适用范围不广。由上所述，我们需要一种智能程度高，适用范围又广的无负压供水监控系统。
技术实现思路
本专利技术为一种无负压供水远程监控系统，旨在为城市供水服务公司提供对高层建筑的无负压供水设施及其内部供水设备监测和管理的解决方案。基于上述目前城市高层建筑无负压供水泵站的管理的问题，拟通过下位机对系统进行数据采集，并通过上位机平台(或者网络终端，如手机APP等)进行显示、控制与管理。在此过程中，需要解决的关键技术问题主要有以下几点：1、泵站水泵工作参数信息采集解决思路：通过PLC连接水泵控制设备，对水泵进行控制和信息采集，并通过4G模块将信息传输至远程控制服务器，4G模块同时为服务器控制现场设备提供传输手段。2、上位机与下位机的信息传输协议解决思路：上下位机通过modbus协议进行数据传输，并在此基础上，根据modbus协议制定私有数据包传输协议3、上位机功能实现，完成数据参数获取与解析，参数信息查看，报警、远程控制等功能解决思路：下位机采用c#.net实现，通过RS485接口与设备连接，并通过modbus以及私有协议与下位机进行通信，完成数据参数获取与解析，存储、信息报警等工作，并接收上位机远程操作指令，下达给硬件设备。上位机通过PHP程序设计语言进行开发，完成基于B/S架构的web应用程序，实现远程参数信息查看功能，并接收用户输入指令，向下位机传达远程控制指令。并可以完成数据统计功能。APP端通过java语言开发，完成手机操作功能。4、第三方数据访问接口实现解决思路为：采用RestfulWEBAPI方式开发第三方外部访问接口，使得系统可以进行二次开发。本专利技术通过下位机对系统进行数据采集，并通过上位机平台(或者网络终端，如手机APP等)进行显示、控制与管理，具有以下有益效果：1、提出一种新的泵站数据采集与传输策略基于PLC和4G技术采集和传输数据，可以使用数据被远程监控；2、实现基于WEB技术的水务二次供水泵站设备的远程控制，突破组态软件限制，可以通过手机或电脑浏览器完成数据的监测与水泵开关控制，使得工作效率得以提高，节省现场监控人员；3、灵活可配置的系统参数管理系统的各项运行参数都设计成可配置，可满足多种条件下不同的应用需求，可任意随时添加和删除站点，是传统组态软件不具备的优势；4、完成RestfulWEBAPI调用接口可以向第三方平台开放数据访问接口，提供数据访问服务，丰富数据使用场景和系统功能。附图说明图1是本专利技术系统架构图。图2是本专利技术功能框架图。图3是上位机子系统业务流程图。图4是本专利技术数据库E-R图。图5是管理员管理模块类图。图6为图5中A的放大图。图7为图5中B的放大图。图8为图5中C的放大图。图9为图5中D的放大图。图10为图5中E的放大图。图11为图5中F的放大图。图12为图5中G的放大图。图13为图5中H的放大图。图14为图5中I的放大图。图15为图5中J的放大图。图16为图5中K的放大图。图17是系统管理员添加App时序图。图18是系统管理员查询用户时序图。图19是泵站管理模块类图。图20为图19中a的放大图。图21为图19中b的放大图。图22为图19中c的放大图。图23为图19中d的放大图。图24为图19中e的放大图。图25为图19中f的放大图。图26为图19中g的放大图。图27为图19中h的放大图。图28为图19中i的放大图。图29为图19中j的放大图。图30为图19中k的放大图。图31为图19中l的放大图。图32为图19中m的放大图。图33为图19中n的放大图。图34是泵站管理员查看泵站运行参数时序图。图35是泵站管理员申请泵站远程控制权限时序图。图36是泵站管理员查看泵站进水压力曲线时序图。图37是泵站管理员查看水泵运行报表时序图。图38是泵站管理员查看泵站地理位置分布时序图。图39是泵站数据服务管理模块类图。图40是泵站数据记录时序图。图41是泵站动作发出时序图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，本系统在设计上总体采用软硬件技术结合、有线和无线传输技术结合的方案，在系统底层，通过PLC采集模块，对设备数据进行采集，并通过有线RS485通讯技术传输至通讯中继节点DTU，然后DTU通过4G或Nb-iot技术将数据传输至远程服务器，DTU做为中继节点，同时可以接收服务器的控制和特殊指令，并传递给底层设备。在系统应用层面，又分为上位机和下位机管理，其功能框架如图2所示。在上位机子系统中泵站管理员可以通过系统网站或移动端应用控制泵站设备和查看泵站当前运行参数等数据。而系统管理员可以通过系统网站对使用该系统的所有用户信息、系统管理的泵站信息、泵站关联的DTU硬件通信设备信息以及APP应用信息进行管理。在下位机子系统中系统管理员通过开启数据接收服务或关闭数据接收服务，将DTU设备采集的数据写入数据库，以及将泵站管理员对泵站的控制请求解析成符合ModbusRTU协议的命令帧发到对应泵站的DTU设备上，由该DTU设备向与之连接的PLC控制柜利用串口转发该命令帧，PLC控制柜解析该命令帧并执行相应动作。系统工作流程：1、PLC通过开关量采集模块，采集进水压力、出水压力、水泵运行状态和报警状态，并通过NB-iot或4G模块，上传到上位机系统或者服务器；2、PLC采集的数据，通过DTU进行上传；3、上位机通过NB-iot或4G模块和DTU，控制水泵启停；4、程序控制DTU，按时或者报警时，上传信息到上位机。上位机实现方案上位机子系统业务流程图如图3所示。数据库设计：本系统共包括6个实体，分别是泵站数据、泵站动作请求、DTU设备、泵站、管理员和APP，这6个实体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无负压供水远程监控系统,包括上位机子系统和下位机子系统，其特征在于，所述上位机子系统包括管理员管理模块和泵站管理模块，所述管理员管理模块包括用户信息管理、APP信息管理、DTU设备管理、泵站信息管理和个人密码管理五个子模块，所述泵站管理模块包括泵站控制和泵站数据查看两个子模块；所述下位机子系统包括泵站数据服务管理模块，所述泵站数据服务管理模块中包括泵站数据采集和泵站动作发出两个子模块。
【技术特征摘要】
1.一种无负压供水远程监控系统,包括上位机子系统和下位机子系统，其特征在于，所述上位机子系统包括管理员管理模块和泵站管理模块，所述管理员管理模块包括用户信息管理、APP信息管理、DTU设备管理、泵站信息管理和个人密码管理五个子模块，所述泵站管理模块包括泵站控制和泵站数据查看两个子模块；所述下位机子系统包括泵站数据服务管理模块，所述泵站数据服务管理模块中包括泵站数据采集和泵站动作发出两个子模块。2.根据权利要求1所述的一种无负压供水远程监控系统，其特征在于，所述用户信息管理模块用于增加、删除、修改和查询用户信息，所述APP信息管理模块用于添加APP信息并上传APP文件，所述DTU设备管理模块用于增加、删除、修改和查询DTU设备信息，所述泵站信息管理模块用于增加、删除、修改和查询泵站信息，所述个人密码管理模块用于修改登录密码。3.根据权利要求1所述的一种无负压供水远程监控系统，其特征在于，所述泵站控制模块用于对泵站的远程控制权限进行获取或释放，对水务PLC控制柜断电或上电，设置水泵的异常状态或取消设置水泵的异常状态，以控制水泵的启停，所述泵站数据查看模块用于查看泵站的当前运行参数、泵站的地理位置分布、泵站的操作日志记录、泵站的进出水压力曲线和泵站的水泵运行报表，也可以手动获取泵站当前的运行参数，以及设置泵站进出水压力的补偿数值，弥补仪表值的显示错误。4.根据权利要求1所述的一种无负压供水远程监控系统，其特征在于，所述泵站数据采集模块用...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，于水，白雪峰，胡明亮，
申请(专利权)人：威海若维信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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