中水綠化供水管道數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)（污水處理廠項(xiàng)目簡報(bào)）
★ 特別聲明：文章及方案圖片皆為達(dá)泰電子原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處。
一、應(yīng)用背景
我國是人口大國、農(nóng)業(yè)大國，同時(shí)也是貧水大國。由于大量工業(yè)廢水污染了部分河流、地表的淺層水資源，并且有逐年加重的趨勢，再加上農(nóng)業(yè)、綠化等灌溉對水資源的大量消耗，這些因素綜合作用進(jìn)一步加劇了我國水資源緊缺的矛盾。因而，為了充分利用好有限的水資源，就需要從中水回用和構(gòu)建智能灌溉系統(tǒng)這兩個(gè)方面入手。
中水回用是水資源利用率提高和節(jié)約用水、減少水污染的重要舉措。工業(yè)廢水采取中水回用處理后，會以地面清洗、綠化澆灌、消防、工業(yè)普通用水等形式再度回用。其中，綠化澆灌對中水的需求量尤其大。中水用于綠化灌溉，大大減輕了綠化灌溉時(shí)居民用水壓力不足的問題，為提升水資源集約節(jié)約利用水平，持續(xù)修護(hù)水環(huán)境，進(jìn)一步推動(dòng)節(jié)水型城市建設(shè)。
智能灌溉系統(tǒng)是為保證作物需水量的前提下，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水而提出的一種新型灌溉技術(shù)。和傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)相比，智慧灌溉系統(tǒng)在成本相當(dāng)?shù)那闆r下可以節(jié)約用水16%~30%，同時(shí)還能保證作物的成長因素更加優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)節(jié)水增收的效果。
二、產(chǎn)品介紹
達(dá)泰4系無線Modbus混合信號測控終端DTD433FHUY是針對工業(yè)級用戶研發(fā)，每臺無線通訊終端提供模擬量和開關(guān)量信號輸入和輸出接口，符合MODBUS RTU協(xié)議，適合于點(diǎn)對多點(diǎn)而且分散不便于挖溝布線等應(yīng)用場合。無線可靠傳輸距離達(dá)到20公里以上，無需更改原有程序程序，集成EMI抗干擾濾波單元，經(jīng)過了十年以上工業(yè)現(xiàn)場運(yùn)行考驗(yàn)，可確保工作于各種惡劣環(huán)境工業(yè)場合長期運(yùn)行。
DTD433FHUY作為從站，采集傳感器、PLC、DCS、智能儀表等設(shè)備的數(shù)據(jù)，與主站PC、PLC、組態(tài)軟件、觸摸屏、人機(jī)界面等組成無線自組網(wǎng)通訊。DTD433M、DTD434M、DTD435M可作為無線通訊主站。一臺主機(jī)可與256個(gè)從機(jī)配套使用。所有從機(jī)的地址都是設(shè)定的，不會存在從機(jī)間互相干擾的情況。使用過程中無需更改程序，只需簡單接線即可使用。
三、產(chǎn)品選型
達(dá)泰工業(yè)級無線Modbus測控終端-DTD433FH
五、現(xiàn)場需求
本次技改是達(dá)泰PLC無線通訊專家團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)國內(nèi)某污水處理廠提出的需求而專門定制的解決方案。在工廠承接的綠化灌溉項(xiàng)目中，需要將廠內(nèi)凈化處理過的中水經(jīng)由20公里的綠化管道沿途輸送到城市內(nèi)綠化灌溉區(qū)、泵房及消防水鶴。工廠提出要在主控室上位機(jī)端同時(shí)控制這幾個(gè)分散地點(diǎn)的閥門并監(jiān)測流量數(shù)據(jù)。
共設(shè)立了3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，分別是廠區(qū)蓄水池（需控制2個(gè)調(diào)節(jié)閥開度），灌溉區(qū)（需控制2個(gè)調(diào)節(jié)閥開度并監(jiān)測1個(gè)渦街流量計(jì)數(shù)據(jù)），泵房與消防水鶴（需控制2個(gè)調(diào)節(jié)閥開度并監(jiān)測1個(gè)水壓表數(shù)據(jù)）。由于監(jiān)測的設(shè)備距離較遠(yuǎn)且相對分散，布線與后期維護(hù)成本大，因此工廠決定采用無線方式來實(shí)現(xiàn)這一需求。
設(shè)計(jì)要求：
1.共3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)都需采集模擬量信號，控制2臺調(diào)節(jié)閥開度，此外還需采集1臺渦街流量計(jì)和1臺壓力表數(shù)據(jù)。
2.各監(jiān)測點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)需匯總到工廠主控室上位機(jī)端統(tǒng)一處理。因而，主控室上位機(jī)需同時(shí)監(jiān)測6臺調(diào)節(jié)閥、1臺渦街流量計(jì)以及1臺壓力表數(shù)據(jù)。
3.中控室到3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)距離不等，遠(yuǎn)的距離約為20KM。沿途為城市路段，通訊環(huán)境復(fù)雜。
六、無線解決方案
由于該段綠化管道全長約20KM，中控室到3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)距離不等，通訊距離相對較長，且穿越城市路段，通訊環(huán)境復(fù)雜，因而在通訊設(shè)備的選擇上就需要格外注意穩(wěn)定性與抗干擾性。
考慮上述因素，達(dá)泰PLC無線通訊專家決定使用1套達(dá)泰工業(yè)級無線通信裝置--DTD433MUY和3臺達(dá)泰無線混合信號傳輸裝置--DTD433FHUY，搭建1主3從的無線MODBUS通訊來完成這一需求。本次技改只涉及模擬量的采集、傳輸，但工廠要求預(yù)留出控制泵閥的開關(guān)量通道，因而選取同時(shí)具備開關(guān)量和模擬量信號采集傳輸能力的DTD433FHUY來完成。
無線通訊方案示意圖 ▼
在主控室上位機(jī)端安裝1套達(dá)泰DTD433MUY工業(yè)級無線通信數(shù)據(jù)裝置做主站，在3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)各安裝1臺達(dá)泰DTD433FHUY無線混合信號傳輸裝置做從站。各從站采集調(diào)節(jié)閥開度以及渦街流量計(jì)壓力、流量等模擬量數(shù)據(jù)，然后通過全數(shù)字無線加密的方式將數(shù)據(jù)匯總至主控室上位機(jī)集中監(jiān)測、控制。全程自組網(wǎng)通訊，不涉及云平臺數(shù)據(jù)泄密。
由此，主控室上位機(jī)便可集中控制現(xiàn)場6處調(diào)節(jié)閥的開度，并采集渦街流量計(jì)的溫度、壓力、瞬時(shí)流量以及累計(jì)流量等數(shù)據(jù)。工作人員便可隨時(shí)根據(jù)灌溉情況與消防用水情況調(diào)節(jié)閥門開度，在保障用水量充足的情況下，做到智能灌溉、節(jié)約用水，將中水資源效用大大提高。
七、無線方案的好處
1.節(jié)省改造周期及維護(hù)成本，提高生產(chǎn)效率：免除布線維護(hù)困擾，很快就可以輕松的完成改造并達(dá)到通訊穩(wěn)定性要求。
2.數(shù)據(jù)傳輸可靠，全數(shù)字無線加密傳輸，抗干擾性強(qiáng)：此套無線傳輸系統(tǒng)橫跨郊區(qū)與市區(qū)，通訊環(huán)境繁雜的情況下，依舊可穩(wěn)定傳輸20公里，將分散于3處的調(diào)節(jié)閥數(shù)據(jù)以及渦街流量計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)送至污水處理廠中控室。
3.實(shí)現(xiàn)供水資源集中管理，推動(dòng)可持續(xù)利用，減少缺水危機(jī)：中水回用，不僅減輕城市供水壓力，優(yōu)化城市環(huán)境，還推動(dòng)水資源可持續(xù)利用。
4.安裝簡便，接線即用：可以直接代替有線485線，兼容MODBUS通訊協(xié)議。通電接線即可使用，不需要編程，電工就可以安裝。
5.獨(dú)立組網(wǎng)，無運(yùn)行費(fèi)用：該設(shè)備采用的是達(dá)泰全數(shù)字無線加密傳輸方式，不依賴云平臺或廠區(qū)局域網(wǎng)搭建，屬于無線自組網(wǎng)通訊方式，后期無運(yùn)行費(fèi)用。
6.完備的售后服務(wù)：具有20年工業(yè)現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的無線通訊團(tuán)隊(duì)，為產(chǎn)品提供可靠的技術(shù)支持與售后服務(wù)。
八、成功案例
◆ 寧夏某生物科技股份有限公司，發(fā)酵罐濃度和球罐壓力信號以及溶氧傳感器信號在DCS系統(tǒng)無線監(jiān)測預(yù)警，800米
◆ 樂凱集團(tuán)，蒸汽流量計(jì)數(shù)據(jù)無線傳輸至動(dòng)力車間調(diào)度室無紙記錄儀，5km
◆ 馬鞍山鋼廠，焦化廠除塵管道壓力信號采用無線方式傳輸?shù)紻CS集中監(jiān)測，1.3KM
◆ 吉林首鋼通化鋼廠分公司，現(xiàn)場 6 路模擬量無線傳 DCS 上，300 米
◆ 湖南邵陽洞口為百水泥，傳感器與DCS之間，400M
◆ 河南豫光金鉛集團(tuán)股份有限公司，模擬量信號到 DCS，200 米
◆ 山東濱化濱陽燃化有限公司，2個(gè)地方PH計(jì)和PLC/DCS 模擬量信號控制，300 米
◆ 善