随着我国科技水平和综合国力的大力提高，水力资源在国民经济建设中体现出其越来越重要的地位，我国对水利工程建设上也加大了投资力度，合理充分地利用水力资源显得越来越重要，水闸泵站作为水利资源调动中不可缺少的一个重要部分，水闸泵站的自动化改造的重要性就显得尤为突出。

水闸泵站自动化系统主要对水泵状态、水井水位等重要参数进行有效监视和控制，保证泵站更加安全、可靠、经济地运行，实现泵站“无人值班”（少人值守）的目标。

泵站自动化系统主要工作原理将现场传感器的水位模拟量和水泵的开关量数据通过RS6011G完成采集，并把采集的数据通过GPRS网络主动传输至调度中心计算机，调度中心控制机监测水闸泵站现场的实时情况，并远程控制闸门、水泵的开关。

系统结构：

系统组成：由监测中心、瑞申RS6011G GPRS RTU、前端传感器三部分组成（以下主要介绍监测中心和瑞申RS6011G GPRS RTU）。

1、监控中心

控制中心服务器申请配置固定IP地址，采用移动通信公司提供的专线，与GPRS网络相连。由于专线可提供较高的带宽，当监控点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。

采集主要信息如下：

水井水位、水泵开关状态、河道水质、设备故障信号

（1）、以动态的方式对采集信息的实时显示

采集的参数如水井源的动画模拟显示，实时获取泵站的实时监控数据，并依据获取的水位、水泵开关状态等数据，采用动画模拟的方式，直观反映泵站的当前状态。

（2）、水泵的远程控制

（3）、实时数据曲线

实时反映采集信息的变化，方便对采集信息的分析和查询；形成闸站、区域水位、流量等实时图形曲线。

（4）、历史数据的时段曲线（水位、流量等参数）

可以追忆带毫秒标签的数据，方便事故查询 ；可以形成闸站、区域水位、流量等历史图形趋势曲线。

（5）、报警信息

自动记录系统状态变化、操作过程等重要事件。系统可提供高报、高高报、低报、低低报、偏差、变化率、延时、坏PV、录入超时报警功能，提供报警确认、报警汇总、报警历史查询等功能。对于低低限报警、低限报警、高限报警、高限报警。对于偏差报警，当过程值（PV）与设定值（SP）的偏差超出了偏差限值DEV时，报警产生。变化率报警是通过检测过程值（PV）的实际变化率，即如果过程PV值在变化周期RATECYC内的变化量超出了变化率限值RATE后，产生报警。

（5）、数据报表

对于采集来的数据包括闸位数据、水位数据、流量数据、雨量数据等，形成数据报表；报表有以下几种：

历史报表

历史报表能进行日报、月报、季报、年报的生成，对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定，并可以根据存储的时间进行查询历史数据。

多功能报表

可以任意设置报表格式，实现各种运算、数据转换、统计分析、报表打印等。既可以制作实时报表，也可以制作历史报表。可以在报表上同时显示实时数据和任意时刻的历史数据，并加以统计处理，例如取行平均、列平均，统计出最大最小值。

2、瑞申RS6011G GPRS RTU产品介绍

（1）、GPRS传输特点

基于水情分布点多面广，其远程采集大多仍沿用有线传输方式，线路维护量很大。由于电话线公用，通讯时经常发生冲突，既影响了数据的传输也对水调部门的正常工作造成了干扰，并且此种方式对通讯部门程控交换机正常、稳定的运行也有一定的影响。为保证传输质量，若采用专线方式，投资成本太高；采用GPRS/CDMA无线数字网的通讯方式，很好地解决了远程水情信息采集的瓶颈问题。
（2）、基本原理:

通过RS—485总线将数字传感器（也可采用模拟输出传感器）与瑞申无线智能测控终端连为一体，构成现场监控单元。瑞申无线测控终端内置：CPU模块、数据存储模块、控制模块、GPRS/CDMA数据通信模块。可现场接入多路模拟量、开关量、继电器信号等数据，然后直接通过GPRS无线模块将现场数据与远程控制中心连接，将采集数据实时发送到远程数据库服务器，并存储到数据库中。 通过该系统，即使在远离观测现场的异地，也能方便地对水情要素如水位、雨量、流量等环境数据的采集读取，真正实现了远程监测和数据共享的功能。除数据远程采集、实时监控外，系统还可实现远程手机报警，并通过用户手机远程控制现场设备。

（3）、功能特点：

◎ 采集传输控制一体化，提高了系统可靠性，降低了成本；

◎ 采用超低功耗高性能的嵌入式处理器，数据采样精度小于2‰；

◎ 内嵌看门狗，不死机，掉线自动恢复；

◎ 配备多种接口资源：包括模拟信号采集、开关量采集、脉冲信号输入、继电器控制输出等；

◎ 继电器可设置报警联动；

◎ 支持一路RS232/RS485（只支持MODBUS协议）方式的用户数据接口，可接入电子式传感器、PLC等各种设备；

◎ 短信数据传输或GPRS实时在线传输方式；

◎ GPRS 远程在线设置和短信息远程设置功能；

◎ 支持终端远程进入休眠模式，并可用多种方式唤醒；

◎ 监控中心及手机远程控制现场设备；

◎ 可向用户设定的手机发送短信报警信息；

◎ 模拟量分时段报警；

◎ 用户可以编程的量程转换和报警上下限设定；

◎ 内设工业时钟，精确记时；

◎ 自动定时上报和事件触发上报功能；

◎ 内置大容量FLASH存储器，数据自动记录，支持历史数据检索；

◎ 板载工业级GSM/GPRS通信模块，方便用户选择GSM/GPRS组网方式；

◎ 提供用户设置软件，开放式接口，方便与组太软件及其他软件连接；

系统特点

（1）、安全性

严格权限管理。提供审计跟踪功能，记录所有用户操作过程，具备事务日志功能。

（2）、实时性

实时采集现场中的水情、工情、雨情等信息，并将其存在业务数据库中。具有较强的实时性和较高的处理效率，对访问的响应时间要短；采集接口的实时性好，能满足其应用的需要；采集接口的采集周期在5秒到5分钟之间（可根据需要进行设定）；采集接口的实时性不能影响生产过程控制系统的性能。

（3）、实用性

操作界面简单，易于理解；系统维护方便快捷；二次开发接口必须标准化；灾难性故障的恢复要简单、可靠。

（4）、容错冗余

采集接口在具备条件的场合，实现冗余；采集软件要有容错处理机制；实时数据库系统具有容错能力，根据具体的硬件条件实现冗余。

（5）、先进性

建立一个开放的、标准的、可扩充、易管理、升级的实时数据库系统。不仅仅要做到配置上的先进，更主要的是开发上和应用上的先进。

（6）、在系统中采用流量计对过闸流量和水泵流量进行测量，为河网水力水质模型的运行和实施提供了必要条件。

（7）、多种报警方式

可以通过声光报警、手机短信报警等报警方式对水位超高等信息进行报警。

总结：