基本信息
- 项目名称：
- 流量数据远程监控仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 改装水表，假设自制PLC模块将水表中获取的数据整理后通过GPRS传输（开发软件平台）给接收设备，实现对流量相关的所有数据的统计监测和预警管理
- 详细介绍：
- 随着我国乃至全世界对环保节水问题的重视,在线实时环境远程监控系统不断被设计出来,并亟待投入使用,因此,研究一整套流量数据实时监控系统有着十分重要的意义和实用价值。本文主要的研究是实现自来水使用量的实时监控,为环保部门、市政单位、大量用水用户远程监控水流量提供有效的监控手段。本文设计的系统实现采用自动化、信息化,科学化的高科技手段,建设在线自动监测系统,解决市政、环境监控执法人员不足、用水用户违法的问题,节约执法成本,提高监察效能。具有环境监测与环境管理工作“点多,面广、量大”,而且具有“全方面、全天候、全时制”的特点。构建了分布式浏览器、Web服务器、数据库服务器三层信息发布系统的流量数据监控及管理系统。用水量数据远程监控管理系统以在线自动监控管理软件为核心,以Internet、GPRS、PLA网络通讯为传输媒介,运用现代传感技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的软件和通迅网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。本系统主要实现目标:监测用水量、取样情况、流量计状态等信息,合理管理、控制流量。本文详细设计了系统的软件平台,包括软件框架的搭建与各个功能模块的设计,采用了Java相关的最新技术如Ajax等在JSP中开发Web的应用,给出了B/S架构基于Web浏览器的监控系统的主要功能模块的开发流程与实现界面,主要包括:历史数据查询显示、实时数据查询显示、报表打印、系统报警、远程控制等模块。数据接入服务器与数据采集终端保持实时在线连接,同一时刻对所有监测用户的用水情况进行实时在线监测,使相关市政部门可以及时准确掌握各个用户的自来水用水量的实际情况和发展趋势与动态,实时观看所有流量数据变化情况。本系统实现了对用水量的实时监测,为水资源充分利用和用水管理提供了便利条件,实时性好。保证供水工作的科学性，依靠现代计算机通信技术和传感技术，实施对供水管道的无人化远程实时监测，并且能够自动传输到上面各级主管部门，监测输水管道、城市供水管道的压力、流量信息；及时发现水管网故障，提高维护效率、降低损失，保障输水、供水质量，达到科学预警，减少成本，提高效率的目的。不仅对水资源的利用及保护具有重大的意义,而且对我国信息产业的发展也具有重要的促进作用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的及思路：紧扣当前社会热点环保节能，针对目前的市政水利问题，运用自动控制原理及相关专业模拟程序，通过对现有实物设备进行改装制作、软件研究。 流量数据远程监控仪产品成型后可以用于大水量用户用水流量情况的远程监控，可以避免人工采集数据的不公正或失误，同时节省了大量时间、人力和物力，提高了工作效率。 创新点：充分组合已有技术，综合研究 该流量数据远程监控仪主要融合了一些常用的科学技术，主要运用了数据信号采样及转化、数据处理及传输的技术，将常用的技术综合运用组合成本产品。 主要技术：改装水表、PLC或DTU、GPRS传输、网络数据平台 远传水表：智能远传水表是通过普通发讯水表加上电子采集模块而组成的。电子模块完成信号采集，数据处理、存储并将数据通过通信线路上传给中继器或手持式抄表器。 PLC：可编程逻辑控制器，专为在工业环境应用而设计的。采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 GPRS通信网络 网络数据平台：系统采用“浏览器/服务器”架构，数据库采用SQL Server。该软件安装在水利管理部门监控中心具有固定IP地址的服务器上，客户端通过widows浏览器进行查看管道压力、水流量等数据，软件具有完备的权限管理、简洁大方的数据即时显示界面、多样化的数据查询、数据统计、报表、方便的设备信息添加、报警参数设置等功能。给用户提供一个直观、简单的操作平台
科学性、先进性
- 科学性和先进性主要体现在“点多、面广、量大”,而且具有“全方面、全天候、全时制”的特点。 “点多、面广、量大”：传统记录上，数据采集点少，区域集中，所获数据量少且存在误差较大。使用该流量数据远程监控仪可以广泛分布流量数据采集点，对任意可以安装本设备的管段的流量进行有效的监控。并且由于流量数据远程监控仪采用电子采样，所以所获数据也更为精准确切。在时效和成本上都相对有较大的改进。 “全方面，全天候，全时制“：对各个所检测管段的数据进行统计分析处理，靠设备运行全天全时地进行统计，避免了传统人工统计的时间、气候对数据采集的影响也减少了人力处理数据的繁琐和存在误差的可能性。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 研发后期，部分在申请专利
技术转让方式
- 合作开发或技术转让
作品可展示的形式
- 实物，照片，图片，模型
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 一、将改装后的水表安装在需要监控流量情况的管段，外置连接电子模块（PLC或DTU进行数据的处理。有充电电池供电） 二、调试设备及程序 三、开发远程接收平台 四、通过互联网接收数据，对所获数据统计分析 特点及优势: 主动问询：监控中心可以主动问询水表的开关状态、水流量等数据。 主动控制：监控中心可以随意开关任何一路路灯或开关自定义群组的路灯。 适用范围： 对医院、学校等大水量用户的用水量进行实时的有效的监控和管理,并且能够自动传输到上面各级主管部门，监测输水管道、流量信息；及时发现水管网故障，降低损失，保障供水，达到科学预警，提高效率的目的。 推广前景及效益： 目前的条件下仅针对大型工程或市政水利管理需求提供服务，对重大项目进行研究和数据处理。但是待技术非常成熟并且能够大批量生产后，有必要将此设备挨家挨户推广使用，以便于水利局统计用水量来收取水费，降低人力成本。如果流量数据远程监控仪能广泛的应用到每家每户，那么带来的经济效益将是相当巨大和可观的。
同类课题研究水平概述
- 据实际调查了解目前国内大用户大多为机械水表进行流量数据统计，耗费人力物力。根据课题要求，我们将通过读取大用户每15分钟的水表数据，来绘制大用户每日24小时的用水量变化曲线对水量大用户的用水流量进行客观的分析和统计。由于机械水表没有计数功能，不能实现数据的存储。因此，我们小组成员进行以下三方面的研究： 远传水表：智能远传水表是通过普通发讯水表加上电子采集模块而组成的。电子模块完成信号采集，数据处理、存储并将数据通过通信线路上传给中继器或手持式抄表器。 PLC的管网：PLC——可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业自动化控制的核心部分。 GPRS通信网络：GPRS是一种基于全球移动通讯系统GSM为基础的数据通信技术。是利用“包交换’’(Packet-Switched)概念所发展出的一套无线数据传输方式。GSM网络可以通过TCP／IP和X.25为用户提供电子邮件、WWW浏览、专用数据、LAN接入等业务。 综上所述，“流量数据远程监控仪”的相关研究制作目前处在国内外相对先进的水平，具有较高的先进性和可操作性，具有一定的超前性和综合性。
