一、引言
在自來(lái)水控制監控系統中，數據的傳輸是實(shí)現自動(dòng)化控制的基礎，數據傳輸可以簡(jiǎn)單地分為有線(xiàn)（包括架設光纜或租用電話(huà)專(zhuān)線(xiàn)）和無(wú)線(xiàn)（分為建立專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統或租用GSM，CDMA等公網(wǎng)平臺）兩種方式。
無(wú)論通訊的距離遠近，架設電線(xiàn)桿、挖掘電纜溝來(lái)架設光纜都是比較困難的，而且成本高昂；租用電話(huà)專(zhuān)線(xiàn)和GSM、CDMA等公網(wǎng)平臺則會(huì )連續產(chǎn)生相應的通訊費用；而采用無(wú)線(xiàn)傳輸的方式則可以很方便地將數據傳輸到較遠的距離，具有：接收靈敏度高、數據傳輸實(shí)時(shí)性好、施工方便，工程造價(jià)相對較低、一次投資持續使用、沒(méi)有運行使用費、適用于惡劣環(huán)境、穩定性好等優(yōu)點(diǎn)。
自來(lái)水廠(chǎng)的取水泵站到凈水廠(chǎng)大多都有一定的距離（從幾公里到幾十公里不等），為了方便管理調度，一般將控制中心設在凈水廠(chǎng)，因而要求取水泵站（遠端站點(diǎn)）的采集設備能夠采集其信號并及時(shí)回傳至控制中心，同理，控制中心的指令也需要快速傳遞給遠端站點(diǎn)以實(shí)現取水泵站的自動(dòng)控制。這就要求無(wú)線(xiàn)通信系統具有傳輸速率高、輪詢(xún)時(shí)間短、響應時(shí)間快等特點(diǎn)。所以，實(shí)現取水泵站的自動(dòng)控制監控必須建立可靠的無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統。
二、數傳電臺的功能及特點(diǎn)
數傳電臺是數字式無(wú)線(xiàn)數據傳輸電臺的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是采用數字信號處理、數字調制解調、具有前向糾錯、均衡軟判決等功能的一種無(wú)線(xiàn)數據傳輸電臺。而現在國內很大一部分的遙控遙測電臺都是采用模擬調頻發(fā)信機加MODEM芯片改制而成的。這種電臺傳輸數據存在著(zhù)可靠性差、性能指標低、誤碼率高、靈敏度低、無(wú)網(wǎng)管等缺點(diǎn)。如果數據傳輸不回來(lái)或控制指令不能下達，系統將無(wú)法判斷是停電、電源壞、信號差、天線(xiàn)饋線(xiàn)不匹配、溫度高還是PLC無(wú)數據。因此，在要求高速度、高實(shí)時(shí)性、遠距離、高可靠性的自來(lái)水控制監控系統中，則應當采用本文給出的基于DSP (Digital Signal Processing)等技術(shù)的數傳電臺，美國GE MDS公司EL-7052系列數據傳輸電臺符合這一要求。
GE MDS EL-7052系列數據傳輸電臺，是美國GE MDS公司為系統的無(wú)故障運行而設計，其外觀(guān)規格如下：
2W模塊
5W～25W整機
圖1 產(chǎn)品外觀(guān)規格
EL-7052的工作頻率為220～240 MHz，是GE MDS產(chǎn)品線(xiàn)里性?xún)r(jià)比最高的產(chǎn)品，提供模塊（方便集成）和整機（2W～25W）。
二、系統設計
1. 系統原理
本文的自來(lái)水控制監控系統是以無(wú)線(xiàn)電通訊方式來(lái)控制各泵房與加壓站。而各泵房與加壓站泵的啟?？刂萍跋嚓P(guān)模擬量的采集則由PLC來(lái)完成，PLC通過(guò)EL-7052提供的無(wú)線(xiàn)鏈路與控制中心交換數據，控制中心的主機采用工業(yè)級計算機，該計算機通過(guò)串口連接EL-7052，EL-7052的另一端連接天饋系統。如圖2所示：
圖2 系統工作原理示意圖
該控制監控系統由兩個(gè)加壓站泵房、兩個(gè)凈水廠(chǎng)泵房與十個(gè)加壓站組成。水由水庫通過(guò)輸水管送至兩個(gè)加壓站泵房進(jìn)行加壓，再送進(jìn)兩個(gè)凈水廠(chǎng)進(jìn)行一系列凈水處理，然后經(jīng)自來(lái)水管道送至室內的十個(gè)加壓站，以保證用水。
控制中心的計算機通過(guò)RS232數據接口與EL-7052直接相連，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式與遠端各泵房和加壓站聯(lián)系，并通過(guò)自訂協(xié)議對特定的某個(gè)泵站實(shí)施操控，包括定時(shí)采集信號和泵啟?？刂?。遠端站點(diǎn)的EL-7052則通過(guò)RS232接口與PLC相連，PLC再與傳感器相連。傳感器負責采集各個(gè)加壓站及其泵房的各種模擬量及引起報警的量值，連同采集的實(shí)時(shí)值一并通過(guò)EL-7052發(fā)給主站。主站的計算機將這些數據存儲在數據庫中，以通過(guò)調用數據庫中的數據進(jìn)行查詢(xún)等日常操縱，也可以從數據庫中讀取數據并畫(huà)出曲線(xiàn)圖顯示其工作，同時(shí)可以控制各泵的停。
2. 控制監控系統的功能
(1) 配水泵的控制
PLC根據出水壓力和變頻器的輸出頻率對處于自動(dòng)方式的配水泵進(jìn)行循環(huán)啟?？刂?，循環(huán)啟?？刂频囊巹t是先開(kāi)先停。
(2) 水源井輸水泵的控制
PLC可根據凈水池液位及各輸水泵的起動(dòng)水位和停止水位來(lái)對處于自動(dòng)方式的輸水泵進(jìn)行啟動(dòng)和停止操縱。
(3) 出水壓力變參數PID調節
該操縱主要是通過(guò)采用變參數PID調節方法來(lái)對出水壓力進(jìn)行調節。
(4) 出水壓力的自動(dòng)設定
配水管網(wǎng)的壓力損失的大小會(huì )隨著(zhù)供水量的變化而有所不同，供水量越大，壓力損失也越大。為了達到既滿(mǎn)足用戶(hù)對水壓穩定的要求，又能實(shí)現節能降耗的目標，可以根據出水量、出水壓力及各測壓點(diǎn)的壓力丈量值，采用模糊控制的方法來(lái)對出水壓力進(jìn)行自動(dòng)設定。
(5) 畫(huà)面顯示
在計算機操縱站顯示的畫(huà)面有工藝流程主畫(huà)面、工藝流程分畫(huà)面、高低壓供電監控畫(huà)面、設備操縱畫(huà)面、趨勢圖、調用菜單畫(huà)面、報警畫(huà)面、報表畫(huà)面、防盜報警畫(huà)面等。操縱職員通過(guò)調用這些畫(huà)面可以全面地了解水廠(chǎng)的運行情況，并且可以很方便地對設備進(jìn)行操縱。
(6) 故障診斷與報警處理
在各設備的操縱畫(huà)面中都會(huì )列出其啟動(dòng)條件狀態(tài)，如上電情況、通訊狀態(tài)、故障狀態(tài)、就地／遠程狀態(tài)、熱繼狀態(tài)等。同時(shí)，系統也可記錄報警發(fā)生時(shí)的有關(guān)信息，如故障標簽名稱(chēng)、報警信息、故障報警時(shí)間、確認報警時(shí)間等，同時(shí)也可對報警信息進(jìn)行治理。
四、結束語(yǔ)
GE MDS EL-7052在自來(lái)水控制監控系統中扮演著(zhù)不可獲取的角色，為水廠(chǎng)的安全運行、提高供水質(zhì)量、節能降耗、優(yōu)化治理貢獻一份力量。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，無(wú)線(xiàn)自動(dòng)化控制系統相比有線(xiàn)控制系統的各種優(yōu)點(diǎn)逐步顯示，這也預示著(zhù)今后的無(wú)線(xiàn)自動(dòng)化控制將成為自動(dòng)化控制的主流?？傊?，采用無(wú)線(xiàn)控制的方式將減少人們組建系統的時(shí)間和提高經(jīng)濟效益。
