摘要：管網壓力監控點的環境比較複雜，對測控設備的要求比較高
，無電、潮濕限製了許多測控設備的使用。本文從產品設計的角度闡述管網監控係統產品―微功耗測控終端如何滿足各供水企業現場監測的需求。
關鍵詞：微功耗 測控終端  管網監控係統  GPRS

管網的壓力
、流量和流向是供水調度係統中重要的監測內容，測控終端被安裝在監測現場采集管網壓力、流量、流向等信息，並將信息傳遞到調度中心。
目前，國內水司選用的測控終端各不相同
，有的選用數采模塊加電台，有的選用數采模塊加有線Modem
，有的選用PLC加GPRS，這些設備雖然能夠滿足現場的需求，也存在著一些不足之處
，如：電台方式維護量大
、有線Modem方式費用高
、普通GPRS功耗大等等。
依據水司的普遍要求
，結合水司管網監測的特點
，我公司設計了一款微功耗測控終端
，該終端將微功耗測控技術和GPRS通信技術進行了科學的整合，能夠滿足供水管網監測不同使用環境的要求。現將設備設計特點及使用特點介紹如下：
一、設計特點
1、模塊化結構設計
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。
測控單元是終端設備的核心，負責采集現場壓力變送器的電流或電壓信號、采集流量儀表的脈衝信號或數字信號、采集水質監測設備的模擬信號或數字信號，提供繼電器信號輸出，為現場變送器等設備提供5V/12V/24V直流供電電源，控製通信單元和供電單元。
通信單元主要負責現場與調度中心之間的通信。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、待機模式、休眠模式，不同供電模式選用不同的工作模式。
顯xian示shi與yu操cao作zuo單dan元yuan主zhu要yao負fu責ze現xian場chang監jian測ce數shu據ju及ji現xian場chang參can數shu的de顯xian示shi，使shi用yong按an鍵jian操cao作zuo可ke查zha詢xun監jian測ce數shu據ju和he設she置zhi參can數shu，采cai用yong中zhong文wen液ye晶jing顯xian示shi和he防fang水shui磁ci感gan應ying按an鍵jian。
供電單元主要為終端設備提供工作電源，支持三種供電模式：市電供電
、太陽能供電、電池組供電。不同的現場環境選用不同的供電模式。

2、防水設計
城市壓力監測點隨管網分布
，監測終端設備多數安裝在觀測井內，要求設備防水、防潮。微功耗測控終端采用如下防水設計以確保防水效果。
◆外殼防水設計：
材質選用增強尼龍，其防水、防潮
、防腐
、抗凍、抗熱、強度

、韌性等指標均滿足觀測井下使用環境，且重量輕。
終端的上下蓋之間、進出線口是水和潮氣容易進入的地方。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個不鏽鋼螺栓的緊固，兩個相鄰的螺栓之間距離為5cm，保證了緊固強度；進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。終端的防護等級可達IP68。

◆二次防水設計
微wei功gong耗hao測ce控kong終zhong端duan在zai現xian場chang安an裝zhuang維wei護hu的de過guo程cheng中zhong
，有you時shi由you於yu安an裝zhuang人ren員yuan操cao作zuo不bu規gui範fan，如ru螺luo絲si緊jin固gu的de強qiang度du不bu夠gou
，可ke能neng會hui降jiang低di終zhong端duan的de防fang水shui性xing能neng。為wei了le保bao證zheng終zhong端duan設she備bei不bu被bei井jing內nei積ji水shui浸jin泡pao，針zhen對dui其qi使shi用yong環huan境jing，我wo們men專zhuan門men設she計ji了le防fang水shui罩zhao，終zhong端duan設she備bei安an裝zhuang在zai防fang水shui罩zhao內nei，防fang水shui罩zhao口kou朝chao下xia固gu定ding在zai井jing壁bi上shang，積ji水shui高gao過guo防fang水shui罩zhao時shi

，由you於yu罩zhao內nei空kong氣qi壓ya力li作zuo用yong，可ke以yi阻zu止zhi積ji水shui接jie觸chu終zhong端duan設she備bei。
◆接線防水設計：
微wei功gong耗hao測ce控kong終zhong端duan安an裝zhuang在zai井jing下xia時shi，要yao配pei帶dai防fang水shui線xian纜lan和he防fang水shui接jie線xian盒he
，終zhong端duan與yu防fang水shui線xian纜lan之zhi間jian按an上shang述shu要yao求qiu做zuo好hao防fang水shui

，壓ya力li變bian送song器qi或huo其qi它ta儀yi表biao提ti供gong的de線xian纜lan與yu終zhong端duan的de線xian纜lan在zai防fang水shui盒he內nei端duan子zi上shang連lian接jie，接jie好hao後hou
，防fang水shui盒he內nei注zhu入ru防fang水shui膠jiao。
二、使用特點
1、供電及工作模式
調tiao度du中zhong心xin對dui管guan網wang壓ya力li監jian測ce的de實shi時shi性xing要yao求qiu很hen高gao，但dan許xu多duo壓ya力li測ce點dian往wang往wang不bu具ju備bei供gong電dian條tiao件jian，一yi般ban監jian測ce設she備bei由you於yu功gong耗hao和he工gong作zuo模mo式shi的de限xian製zhi
，很hen難nan滿man足zu客ke戶hu的de需xu求qiu。我wo們men依yi據ju微wei功gong耗hao測ce控kong終zhong端duan的de特te點dian，規gui劃hua設she計ji了le三san種zhong工gong作zuo模mo式shi：
◆普通模式
測點具備220V市電或太陽能供電條件，終端設備可以滿足數據的頻繁采集、頻繁傳輸，並支持數據實時上報和調度中心主動問詢。
◆待機模式
測ce點dian無wu供gong電dian條tiao件jian

，供gong電dian選xuan用yong可ke充chong電dian大da容rong量liang蓄xu電dian池chi，由you於yu電dian池chi電dian量liang限xian製zhi，需xu要yao合he理li的de設she置zhi終zhong端duan設she備bei的de數shu據ju采cai集ji間jian隔ge和he數shu據ju發fa送song間jian隔ge。無wu線xian發fa送song數shu據ju時shi設she備bei的de功gong耗hao大da
，采cai集ji時shi的de功gong耗hao可ke以yi忽hu略lve。終zhong端duan設she備bei支zhi持chi數shu據ju定ding時shi上shang報bao、數據超限上報和調度中心的主動問詢。
蓄xu電dian池chi固gu定ding在zai支zhi架jia上shang，外wai裝zhuang防fang水shui外wai殼ke。微wei功gong耗hao測ce控kong終zhong端duan可ke以yi檢jian測ce蓄xu電dian池chi的de電dian壓ya
，電dian壓ya超chao過guo下xia限xian時shi，需xu要yao對dui蓄xu電dian池chi進jin行xing充chong電dian，充chong電dian周zhou期qi與yu發fa送song頻pin率lv和he選xuan配pei蓄xu電dian池chi容rong量liang相xiang關guan。1個100Ah的蓄電池一般可以支持終端設備正常工作3―4個月。
◆休眠模式
cedianwugongdiantiaojian，gongdianxuanyongyicixinglidianchizu，gaidianchizuanzhuangzaiweigonghaocekongzhongduannei。youyudianchizudediannengyouxian

，zhongduanzhinengzhichishujudingshishangbaohebianhuashangbao。zhongduanpinfancaijiyalidengshujuyushezhideshangxiaxianshuzhijinxingduibi，shujuchaoxianshilijishangbao，shujuweichaoxianshicunchu
，dengdaoshedingdeshangbaoshijianyiqishangbao。yizu4節的高能鋰電池一般可支持設備正常工作1―2年。
終端設備平時處於休眠狀態
，隻有在上報數據時才喚醒，平時不支持調度中心主動問詢。
2、設置與維護
水司的設備維護人員通過簡單的培訓就可以安裝、設置、維護微功耗測控終端。這樣不但方便了用戶，還可以大大提升產品可普及率。
微功耗測控終端采用三種設置方式：現場按鍵設置、現場計算機設置、調度中心遠程設置。
普通設備維護人員可以使用終端按鍵設置或修改測點編號、采集時間間隔、發送時間間隔、壓力變送器量程、水表倍率、串口速率等參數。
經過培訓的相關技術人員在調度中心可以遠程設置
、修改更多的終端設備參數

，還可以對現場終端設備進行遠程軟件升級。
三、結論
微功耗測控終端經過遼寧
、河北、北京
、山東等地多家水司長期使用
，均認為該產品的功能、功耗、防水
、維護等設計都是從現場應用實際出發的
，解決了很多現實問題，具備很大的推廣價值。