1 背景简介:
BEACON GLOBAL曾经参与过多次类似的远程泵站、水源地监控的项目。由于泵站建造时间较早,当时多数采用了按钮开关通过继电器对变频器进行本地控制的方案,之后工作人员会定期的到此处进行巡检。但是这种方式,第一,距离远,巡检浪费人力和时间,第二,发现问题不及时,无法及时解决问题。一般水源地泵站距离主厂区都很远,采用数传电台由于不确定的遮挡而增加了项目实施难度。同时现在很多水源地因为需要进行环控水质监测,所以现场需要重新安装水质监测仪,而水质监测的重要参数指标的信息,也是需要实时监控的,故而采用云平台方案最为合理。
2 难点分析:
现场勘查后,不同泵站的情况有所不同,有的泵站已经完成的升级增加了PLC,使用的品牌为西门子或者施耐德,有的泵站仍然在使用人工按钮开关进行本地控制,而水质监测仪则提供了Modbus RTU的接口,需要通过Modbus远程采集pH值、电导率、溶解氧、COD、氨氮、总磷、总氮、水中油、重金属、浊度,等重要参数。而主厂区已经采用了罗克韦尔自动化的Logix PLC以及factory talk平台。
一般类似的项目,先要对原泵站系统进行升级改造,增加一套控制系统来对本地变频器和仪表数据进行采集和控制,然后通过传统的云路由,将PLC数据接入云平台,控制中心再通过云平台去和现场PLC的通讯。
这种方案首先需要采购PLC的硬件升级泵站系统,成本较高。
其次需要对PLC进行程序开发,实施难度提升。
同时需要考虑控制中心和远程泵站采用的是不同品牌的PLC,彼此之间如何通讯的问题。
最后水质监测仪的参数上传至相关部门之前,需要先经过一些必要的数据处理,这需要可以在设备本地完成
3 具体方案:
经过和BEACON的工程师进行了进一步沟通之后,客户选择了更为经济的一种方式。
首先将所有变频器增加了Modbus通讯卡件,或者采用带有Modbus或者Modbus以太网的网络I/O来和变频器I/O节点连接,这种网络I/O的成本相较PLC而言相对经济。
之后在每一个泵站采用了BEACON GLOBAL的新型BC智能LTE云路由 BC-4GCF-XX。
BC-4GCF-XX具有以下特点:
1) 支持4G LTE,3G WCDMA通讯方式,这样只要有手机信号的地方,就可以将数据传输到云端,避免了使用数传电台由于遮挡造成的通讯不稳定。
2) 内置了多种工业协议包括:Modbus, Modbus 以太网,西门子以太网,EtherNet/IP,DF1等等,并且可以实现不同协议之间的数据转换。这样可以将所有远程泵站的PLC,变频器,以太网I/O的数据统一转换为EtherNet/IP通过云端和主厂区的Logix系统进行数据通讯,同时还可以把数据传输给factory talk平台进行画面监控,用户还可以另外配置罗克韦尔的PointView web sever对采集到的数据进行画面的发布。
3) BC-4GCF-XX还内置了数学计算功能,某些设备的重要参数,比如水质监测仪就可以先经过处理再进行上传。而且BC-4GCF-XX本身还具有开放性结构,可以使用RESTFUL的方式和相关部门的数据监控服务器进行通信。

4) 对于现场某些情况下网络不通的时候,BC-4GCF可以在设备本地进行数据的保存,保存时间可长达数天-数周(需要根据设定的数据采样数量和周期来确定具体时间)。待网络恢复后,BC-4GCF可以自动把数据传输给预先设定好的客户服务器地址。

5) 对于一些泵站的关键数据,采用BC-4GCF即使客户工程师没有在控制中心的时候,或者没有采用其他的监控画面发布软件,也可以随时通过手机或者平板电脑,利用浏览器登录BEACON的云平台,查看这些关键数据的实时数值,以及历史趋势图。并且可对这些关键数据设定阀值报警,当达到阀值时BC-4GCF可以通过多种方式提醒客户包括短信,邮件和微信,这样彻底避免用户需要经常去现场进行巡检。
实时值列表显示
实时值图形显示
历史值图形显示
历史值报表显示
4 总结:
凭借BC智能云路由的这些特点,整套系统兼顾了经济性和稳定性两个优势,配合上视频监控设备后,在某些应用较为简单的无人值守泵站是很好的选择。注:采用视频采集需要消耗流量较多。
同时,对于关键参数的阀值监控功能,可以在出现问题时及时的通知相关人员,使得工作人员不用再定期的来回奔波,减少了人力物力的浪费。
更多产品信息,可以访问BEACON GLOBAL TECHNOLOGY官网进行查询:www.beaconglobaltech.com
