數(shù)字平臺(tái)是將數(shù)字電臺(tái)、數(shù)字監(jiān)控、檢測計(jì)量系統(tǒng)等整合為一體的現(xiàn)代化控制管理方式，利用數(shù)字信號(hào)處理、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字調(diào)制解調(diào)等技術(shù)，克服了傳統(tǒng)自來水管理方法在使用中出現(xiàn)的丟失數(shù)據(jù)、情況處理速度慢以及通信經(jīng)常中斷等缺點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用表明用數(shù)字平臺(tái)代替原有的傳統(tǒng)管理方案可大大提高自來水管理系統(tǒng)通信和處理異常情況的及時(shí)性和可靠性，為管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)提供了一種較好的選擇方案。
一、數(shù)字平臺(tái)在自來水中的應(yīng)用簡介
數(shù)字平臺(tái)可以將自來水企業(yè)以前的多個(gè)分系統(tǒng)合并到一起，實(shí)現(xiàn)信息的綜合利用和便捷處理。數(shù)字平臺(tái)的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)：
(1) 系統(tǒng)都采用了DSP和PLC嵌入技術(shù)，自適應(yīng)均衡，前向糾錯(cuò)技術(shù)，檢測效果好，數(shù)據(jù)傳輸效率高，平臺(tái)工作穩(wěn)定性、傳輸可靠性、抗干擾性、傳輸速率和傳輸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他單一系統(tǒng)模式。
(2) 適宜在惡劣的環(huán)境條件下使用。平臺(tái)要求溫度和電源的工作范圍寬，尤其是在干擾嚴(yán)重,傳輸路徑阻擋的環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異。
(3) 具備網(wǎng)管功能:實(shí)現(xiàn)空中遠(yuǎn)程設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)其它電臺(tái)參數(shù)如串口格式、發(fā)射功率、工作頻率等，也可以實(shí)現(xiàn)空中遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)其它電臺(tái)狀態(tài)如工作電壓、工作溫度、接收信號(hào)強(qiáng)度、信噪比、誤碼率、狀態(tài)告警等。
二、自來水生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)字化管理
　自來水生產(chǎn)過程需要經(jīng)過圖一所示的步驟：

數(shù)字平臺(tái)可以通過各個(gè)PLC和圖像檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自來水生產(chǎn)的全過程監(jiān)督和管理。首先是水源和取水口的實(shí)時(shí)監(jiān)測工作，這樣可以在源頭避免出現(xiàn)水質(zhì)問題；其次是在用管道將原水輸送至一級(jí)泵房（取水泵房）并在一級(jí)泵房前加氯以殺滅藻類、植物和貝類動(dòng)物和經(jīng)過混合（在水源水中加入適量的氯化鋁，俗稱礬）、反應(yīng)、沉淀、過濾、消毒等處理工藝，在相應(yīng)的構(gòu)筑物（如沉淀池、濾池、清水池等）的處理過程中，利用數(shù)字平臺(tái)的信息交換和整合數(shù)據(jù)平臺(tái)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)例如水質(zhì)處理不合格、輸水管網(wǎng)漏水等問題，并采取相關(guān)措施。再通過一級(jí)泵房將水送至廠內(nèi)處理系統(tǒng)中。自來水在池內(nèi)停留一小時(shí)左右就成為合格的飲用水，再經(jīng)過二級(jí)泵房（供水泵房）加壓輸送到城市管網(wǎng)中，供生活飲用和生產(chǎn)使用。
三、數(shù)據(jù)平臺(tái)在自來水調(diào)度和管網(wǎng)管理中的使用
隨著技術(shù)的進(jìn)步，新型的網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，即基于嵌入式技術(shù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控在自來水調(diào)度管理中的使用也越來越方便。基于嵌入式數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控主要的原理是：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IPC)內(nèi)置一個(gè)嵌入式芯片，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。攝像機(jī)傳送來的視頻信號(hào)數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)控主機(jī)。網(wǎng)絡(luò)上用戶也可以直接在計(jì)算機(jī)上觀察圖像，授權(quán)用戶還可以控制攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭的動(dòng)作或?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行操作。由于把視頻壓縮集成到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入以太網(wǎng)，達(dá)到即插即看，省掉各種復(fù)雜的電纜，安裝方便（僅需設(shè)置一個(gè)IP地址），用戶的使用也簡單，僅需操作軟件。
　　自來水調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖二：

　　
　　（一）在管網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控室上的應(yīng)用
　　在監(jiān)控室配一臺(tái)安裝天視達(dá)監(jiān)控軟件的電腦，負(fù)責(zé)接收各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)發(fā)來的視頻圖像完成現(xiàn)場圖像接收與顯示，用戶登錄管理，優(yōu)先權(quán)的分配，控制信號(hào)的協(xié)調(diào)，圖像的實(shí)時(shí)監(jiān)控，錄像的存儲(chǔ)、檢索、回放、備份、恢復(fù)等。本方案采用了現(xiàn)在最先進(jìn)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)攝像服務(wù)器，將圖像轉(zhuǎn)換為基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包，使攝像機(jī)所攝的畫面通過RJ-45以太網(wǎng)接口直接傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上。這樣就充分利用用戶現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源?？梢詫?shí)現(xiàn)以下功能：
　　1）接收各監(jiān)控點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)終端通過網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的音頻、視頻和報(bào)警信息。
　　2）數(shù)碼錄像。錄像資料自動(dòng)管理，無需人工干預(yù)。硬盤錄滿后，自動(dòng)刪除最舊的錄像資料，重復(fù)循環(huán)使用硬盤空間。
　　3）錄像資料查詢回放。按相應(yīng)的時(shí)間、地點(diǎn)、鏡頭號(hào)即可檢索出每一幅圖像花面，可多方位錄像資料查詢，一是在監(jiān)控現(xiàn)場的計(jì)算機(jī)上查詢回放；二是在控制中心通過遠(yuǎn)程網(wǎng)查詢回放。
　　4）報(bào)警處理
　　(1)報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)可以對(duì)檢測到的異常情況進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)報(bào)警的方式分為以下三種：接入視頻服務(wù)器的傳感器報(bào)警信號(hào)；圖像動(dòng)態(tài)偵測報(bào)警信號(hào)；視頻丟失信號(hào)。前兩種報(bào)警信號(hào)在管網(wǎng)的有效監(jiān)督上起著重要的作用，對(duì)出現(xiàn)供水水壓不足和水量超標(biāo)或者過少的現(xiàn)象都可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)。
　　(2)自動(dòng)處理功能。平臺(tái)對(duì)上傳上來的報(bào)警信號(hào)進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)報(bào)警信號(hào)自動(dòng)記錄，在按照人工設(shè)定的級(jí)別參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別后，做出是否聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的攝像圖像錄像和聯(lián)動(dòng)相應(yīng)控制設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)處理的決策。
?。ǘ┲行恼{(diào)度室的管網(wǎng)管理功能
中心調(diào)度室是數(shù)據(jù)平臺(tái)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，它包括一臺(tái)主計(jì)算機(jī)和兩臺(tái)服務(wù)器。主計(jì)算機(jī)自動(dòng)巡回監(jiān)測各測壓點(diǎn)的水壓。對(duì)采集到的各子站數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、加工，并送到相應(yīng)主數(shù)據(jù)庫進(jìn)行保存，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，并以報(bào)表、曲線、文字等方式進(jìn)行顯示打印。主機(jī)管理兩臺(tái)服務(wù)器，其中一臺(tái)顯示各個(gè)點(diǎn)被測參數(shù)，比如管網(wǎng)壓力等。另一臺(tái)以地圖方式顯示各個(gè)管點(diǎn)的地理位置及工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)顯示出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，平臺(tái)可以根據(jù)RTU模擬器，話音模塊和話音手機(jī)，和接口變換器組件以及診斷軟件配合PC機(jī)完成設(shè)備遠(yuǎn)程診斷功能，確定管網(wǎng)出現(xiàn)滲漏或者堵塞等問題時(shí)，可以準(zhǔn)確迅速的查處管網(wǎng)精確位置，進(jìn)行搶修，可以實(shí)現(xiàn)“集——分”式的有效管理。
四、結(jié)束語
用數(shù)據(jù)平臺(tái)組建自來水遙控遙測無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的自來水管理模式，既大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，減少了維修人員的勞動(dòng)量，也降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了供水管網(wǎng)的全過程有效管理，值得廣大城市自來水供水企業(yè)推廣使用。
 
參考文獻(xiàn)：
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