熱力管道無線監測系統

        熱力管道因為壓力大、溫度高，對熱力管道的監測顯得尤為重要。熱力管道按用途分為供暖熱力管道和工業熱力管道，熱力管道是城市地下管網里不可缺少的一部分，隨著城市的快速開發，大中城市人口不斷的凈流入，人們生產生活對熱力的要求越來越高，城市熱力管網顯得越來越重要。

        過去調節熱水和蒸汽的溫度主要靠人力，溫度高時將管道輸出閥門關小，溫度低時將閥門開大，帶來的結果是不能精準的控制熱力管道的溫度和壓力，浪費了不少熱能。同時熱力管道也存在著安全隱患，國內外都發生過多起熱力管道爆炸事件，大多是因為管道老化或者壓力過高而引起。一旦發生管道事故，可能帶來的后果是道路塌陷，交通癱瘓，在上面行走的人和車輛有安全隱患，有些城市就發生過人在路上走，趕上熱力管道爆炸，發生了危險的事情，同時也造成了水資源和熱資源的浪費。所以我們急需解決對熱力管網的實時監測問題，防患于未然，最大限度的保障人民生命財產安全，最大限度的節能環保。節約一份資源，同時也減少了熱能消耗對環境帶來的污染。

二、系統組成和功能

        本系統主要有三個部分組成，分別是前端數據采集監控，組網采集傳輸及后臺管理控制中心。前端數據采集監控主要由流量計、壓力傳感器、溫度傳感器和電磁閥組成，實時監控壓力溫度狀態，通過433M自組網分段匯總統計由GPRS/CDMA網絡模塊上傳到后臺管理監控中心，保證了熱網管道正常運行；同時通過實時監測壓力、溫度狀態，保證在異常情況下可以通過遠程控制電磁閥開關，保證異常管道中斷供給。減少故障發生安全隱患，最大限度保證水資源和熱能資源的浪費。

        利用物聯網技術實現外部監測設備的集成與數據傳輸，結合當前的監測技術，建設基礎設施安全監測云服務平臺，能夠向相關管理部門、建設部門、監測單位基礎設施動態監測信息，供不同部門在線查詢、了解基礎設施安全狀況，并為政府相關部門制定應急措施提供輔助決策信息。對我國重大基礎設施的綜合管理具有重要的借鑒意義。

        (1)、建立物聯網數據采集系統，將流量統計、壓力傳感器、溫度傳感器等監測設備集成，形成數據采集系統，實現監測數據的實時采集。

        (2)、綜合運用433m自組網通信、無線采集傳輸網絡、GPRS/CDMA通訊等方式，在數據采集器和監測設備之間建立數據傳輸系統，實現數據實時傳輸。

        (3)、在云計算技術的基礎上，對多種傳感器獲取的多源數據進行高效的數據處理、分析和存儲。

        (4)、建立三維可視化模型，實現監測數據的實時交互。

        用戶登錄平臺后可以根據被授予的權限進行數據查詢、分析、預警預報處理等。 

        組織和建立數據資源目錄，構建市政資源數據管理體系，為熱力公司及相關單位信息共享提供支撐環境，最終實現信息資源共享；利用物聯網技術對熱力管網設施進行實時監測和監控，同時將分布在各處的業務數據按照統一的規則匯總到數據倉庫中，集成先進技術，推進信息網絡綜合化、物聯化，加快智慧型熱力管網信息化進程。

三、采用自組網和DTU/RTU的優勢

        GW10系列產品 是一款運用無線射頻433M實現遠距離無線自組網通信的免運營商費用的工業無線采集傳輸終端。在復雜的城市管道分布中應用，具有傳輸距離遠、抗干擾能力強，組網方便靈活，方便區域管道的集中匯總采集。

        GD30系列產品 是一款工業無線采集傳輸終端，其工作原理是通過GPRS/CDMA/3G/LTE等運營商網絡實現前端數據與后臺熱網管理監控中心聯網通信。保證前端和后臺的無線網絡通信。具有網絡覆蓋面廣、通信距離不限制、網絡質量好、費用低等優勢。

3.1，接口豐富

        每套設備終端支持6路可自定義模擬量采集和開關量控制，支持4~20mA和0~10V模擬量采集。支持0~3.3/5V開關量輸入輸出。前端數據采集的壓力傳感器和溫度傳感器可直接與AD接口通信，流量計可直接與設備通信接口RS232/RS485/TTL/RS422等兼容接口通信，電磁閥可以通過開關量DO接口通信。一套設備解決所有前端設備數據采集和控制，減少采集控制RTU成本。又方便接入。

3.2，無線數據傳輸更穩定安全

        采用433M無線自組網，保證分布管道區域集中采集匯總，有效解決地下室無信號，傳輸距離遠，空曠實測12KM的點對點傳輸距離，靈活的自組網方式簡化布線困難問題。

        采用無線運營商網絡，通過GPRS/CDMA/4G/LTE網絡實現網絡覆蓋最普及方式進行聯網，特點穩定性高、普及廣、流量資費低，可通過運用商APN/VPDN專網，保證數據加密安全。

3.3，可靠的自我檢測和自我修復系統

        GW10系列產品采用全自主開發組網通信協議，底層多重鏈路保護哈重連機制，組網快，自動路由轉發，數據重發和鏈路自動恢復機制保證無線自組網穩定傳輸。

        GD30系列產品具有多重在線保持和心跳保持判斷網絡的連通狀態，具有獨特的網絡掉線通知下位機功能，保證在網絡故障和網絡自我修復過程，工控主機能了解無線網絡的狀況，保證數據在上傳時能有效的確保網絡暢通性，避免數據丟失，造成系統判斷錯誤。
四、網絡組網拓撲和現場應用圖