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  1. 基于4G通訊技術的污水泵站遠程監控系統

     
     一、概述
    水泵-自發明以來就注定要在我們生活中占據舉足輕重的地位,不管是農村家庭用的井水水泵還是城市小區的二次供水水泵都與我們的生活息息相關。而根據使用環境及用途的不同水泵又有著十分豐富的類型,如鍋爐給水泵、循環水泵、排污泵、雜質泵、砂泵、渣漿泵、泥漿泵、污水泵、清水泵、消防泵、增壓泵、耐腐蝕泵等等。近年來,隨著物聯網行業的飛速發展,水泵特別是泵站設備的遠程控制及運行參數監測被越來越多的廠商及消費者重視。

    華辰智通針對水泵業的發展趨勢及產品的實際需求,自主開發出了一系列水泵及泵站設備的遠程監控系統。如基于短信/GPRS的水泵遠程開關控制模塊、基于短信/GPRS控制的水泵報警器、基于4G通訊技術的泵站遠程監控系統。而本方案則詳細介紹了基于4G通訊技術的污水泵站遠程監控系統。

    二、系統架構
    污水泵站一般可分為兩種:一種是設置于污水管道系統中,用以抽升城市污水的泵站。另一種是設置于污水處理廠內用來提升污水的泵站,用以后續的工藝提供水流動力。但不管是哪種污水泵站,其工作環境都是極其惡劣的,泵站系統要監測的參數也比較復雜。華辰智通科技集團針對污水泵站的這些實際情況,開發出了一套基于PLC基礎上的基于4G通訊技術的水泵遠程監控系統。

    該系統在環境適用性及通訊穩定可靠型上均采用了工業級產品設計要求,如設備均采用導軌式安裝方式、環境適用溫度為-20℃~70℃適用于各種工作及安裝環境;HTN-PLC-RM遠程通訊安全網關具有斷線自動重連功能,系統通訊采用VPN專用安全通道及RSA加密算法確保通訊數據穩定安全等。

    污水泵站遠程監控系統基本架構如下圖:
     
    污水泵站遠程監控系統
    華辰智通-污水泵站遠程監控系統
     
    在本系統中,HINET智能網關作為整套系統的“被監控端”,操作平臺配合組態王軟件作為本套系統的“監控端”(也可使用本司自主研發的HDRS設備云遠程監控平臺),VPN服務器與HINET智能網關連接形成系統數據通訊的“專用安全通道”。

    其中,遠程通訊網關通過HTN-PPI-P協議轉換器與S7-200PLC連接,實現遠程通訊網關對S7-200數據的采集以及對PLC運行狀態的在線監測,再采用4G通訊技術,通過“專用安全通道”將采集到的數據傳輸至“監控端”。從而實現“監控端”對“被監控端”實時數據采集及實時開關等操作。

    三、產品介紹
    1、 HTN-PPI-P協議轉換器
     
    工業級協議轉換器
    工業級協議轉換器
     
    HTN-PPI-P是華辰智通自主研發的專門針對西門子S7-200 PLC的工業級協議轉換器。它將西門子S7-200的PPI協議轉換為Profinet協議(TCP/IP),從而實現西門子S7-200對以太網或4G網絡的訪問。
    該模塊使用簡單方便,對用戶完全透明,無需在上位機和PLC中添加任何程序和驅動,安裝后立即可以使用。同時該模塊可與各種知名上位機軟件(如組態王、易控、Wincc等)實現高速遠距離通訊。

    2、HINET智能網關
     
    遠程安全通訊網關
     
    HINET智能網關,是由華辰智通自主研發的與在現場控制設備自動運行的可編程序控制器(PLC)進行通訊的工業級遠程通訊安全網關,PLC在控制設備運行的同時,作為“云監控”中的“被監控端”,自動采集所控設備的運行狀態及相關數據(如地理位置信息,相關的溫度、壓力、流量等),并通過網絡將這些信息發送到“監控端”,同時接受“監控端”的指令認證后運行。模塊支持斷線重連、異?;謴?、系統的自監控,確保通訊穩定。

    設備自帶6端口。分別為百兆全雙工LAN口、百兆全雙工WAN口、RS422/RS232/RS485串口、4G天線端口及WIFI天線端口。LAN口及RS422串口的主要目的是與PLC等設備通訊,實現對PLC等設備數據的采集及監控。WAN口、4G端口、4G端口、GPRS端口及WIFI端口的作用是通過有線或無線方式實現設備與互聯網的通訊。其中4G目前支持的模式為全網通模式,WIFI端口在實現與互聯網通訊的同時,還可供現場操作人員與設備建立無線鏈接。

    3、 遠程通訊安全密鑰
    安全秘鑰
     
    遠程通訊安全密鑰包括認證系統和云遠程監控安裝軟件兩部分。

    一、認證系統的主要功能是與云監管平臺建立安全加密通道,實現與工程設備端的華辰遠程安全通訊模塊的遠程通訊,從而實現對設備的PLC遠程監控及程序上下載等相關操作。
      
    二、云遠程監控軟件,則是客戶管理端對PLC設備遠程操作平臺。通過該平臺實現與相應設備的有效遠程鏈接。從而實現本地對PLC設備的定位、遠程故障診斷及程序的上下載等。 
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