摘要：針對城市居民生活用水不穩(wěn)定的實際情況，設計了一種主要由裝有組態(tài)軟件的工控機、GPRS模塊、GPRS短信模塊、智能儀表、傳感器、用戶手機等設備組成的城市供水報警監(jiān)控系統(tǒng)，實現溫度、壓力、電壓、電流、紅外、地面水位、變頻器異常的報警。通過實際3個月的系統(tǒng)運行表明，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，同時泵站的故障率降低且城市停水次數明顯減少。
關鍵詞：組態(tài)軟件；GPRS短信模塊；監(jiān)控系統(tǒng)；報警組件；數據采集器

城市供水系統(tǒng)是保證城市居民能夠穩(wěn)定、安全、可靠飲水的重要保障，其中城市報警系統(tǒng)是組成該系統(tǒng)重要的一部分。目前，大多數城市報警系統(tǒng)的自動化水平還比較低，當泵站出現故障時不能及時地發(fā)現，只有人員到了泵房才能發(fā)現，甚至直到嚴重影響到居民生活用水才知道，一般要延遲很長時間。針對這種情況本文設計了一種城市供水報警監(jiān)控系統(tǒng)，當有故障發(fā)生時就會報警，利用GPRS短信模塊，通過發(fā)短信能及時準確地告知維修人員。同時，工作人員利用趨勢曲線可以進行數據的分析以及利用報表進行數據的統(tǒng)計和總結，這樣可以降低故障率。為居民提供穩(wěn)定的生活用水。該系統(tǒng)大大提高了城市供水報警系統(tǒng)的智能化和信息化。

1 系統(tǒng)的總體設計方案
分散在城市不同地方的采集系統(tǒng)負責泵站的數據采集，然后通過GPRS模塊把數據傳送到監(jiān)控中心。裝有組態(tài)軟件的上位機系統(tǒng)將傳回來的數據進行處理，對不合理的數據發(fā)出報警，報警畫面將會有報警燈閃爍，揚聲器發(fā)出報警聲音，同時GPRS短信模塊發(fā)出短信告知維修人員是哪個泵站發(fā)生報警，是什么報警，是低報還是高報。組態(tài)軟件里的數據庫把GPRS模塊傳回來的數據按一定時間間隔存盤，利用報表可以把實時的和歷史的數據進行統(tǒng)計以及利用趨勢曲線進行數據的分析。

2 硬件系統(tǒng)的設計
硬件系統(tǒng)主要由位于分散在城市不同地方的采集系統(tǒng)和監(jiān)控室的上位機系統(tǒng)組成。
2．1 采集系統(tǒng)的設計
壓力傳感器和溫度傳感器負責將泵房里穩(wěn)壓罐的入口壓力、出口壓力和泵房溫度的采集，并通過4-20mA標準信號傳送給數據采集模塊的AI通道。紅外傳感器和地面水位傳感器分別將泵房的火災和漏水情況的數據采集，以及變頻器異常情況通過開關量24 V傳送給數據采集模塊的DI通道。數據采集模塊將AI通道里的數據和DI通道里的數據進行處理，然后通過RS-485接口把處理過的數據傳給GPRS模塊。三相智能電力儀表對電壓、電流進行測量，并通過RS-485接口把測量的數據傳至GPRS模塊，GPRS模塊通過GPRS網絡和因特網相連，把數據傳送至監(jiān)控中心。
2. 2 上位機系統(tǒng)的設計
該系統(tǒng)主要由工控機、GPRS短信模塊、用戶手機等組成。本設計采用的GPRS短信模塊是廈門四信的F1103 GPRS短信模塊。該模塊的主要技術指標有：MODEM技術指標：
1)支持EGSM900／GSM1800無線網絡；
2)Compliant to GSM phase 2／2+；
3)支持短信、CSD數據及撥號上網功能；
4)支持中、英文短消息；
5)支持雙音多頻(DTMF)；
6)支持完善的AT命令。
接口：
1)天線接口50Ω／SMA(陰頭)；
2)SIM卡3V／1．8V自動檢測；
3)標準DB9公頭插座，支持標準RS232；
4)串行數據速率110～230 400 bits／s。
供電：
1)標準電壓+12VDC／500mA；
2)電壓范圍+5～+35 VDC；
3)通信電流200mA(12V)；
4)待機電流20mA(12V)。
天線及SIM卡安裝：MODEM天線接口為SMA陰頭插座。將配套天線的SMA陽頭旋到MODEM天線接口上，并確保旋緊，以免影響信號質量。安裝SIM卡時，先將SIM卡放入卡套，并確保SIM卡的金屬接觸面朝外，再將SIM卡套插入抽屜中，并確保插到位。該模塊和工控機的連接是通過出廠配置的RS232串口線把GPRS短信模塊和工控機的RS-232接口相連接，同時并通過電源適配器給GPRS短信模塊供市電。