專利名稱：水廠遠程監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監(jiān)控裝置，特別是一種水廠遠程監(jiān)控裝置。
背景技術：
目前，水廠生產(chǎn)自動化系統(tǒng)需要對遠程、異地的控制站點進行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視及控制。如幾十公里外的取水泵站、輸送管網(wǎng)監(jiān)控站點、加壓站等，這些站點的監(jiān)控要素包括現(xiàn)場設備，如泵、閥；智能儀表，如數(shù)字電表傳感器，如液位傳感器、壓力傳感器、流量變送器。這些監(jiān)控要素連接到現(xiàn)場的可編程控制器，由可編程控制器實現(xiàn)對這些設備儀表的控制和數(shù)據(jù)采集?？蛇@些站點遠離水廠，而水廠生產(chǎn)管理中急需這些站點的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的解決方法是現(xiàn)場可編程控制器通過無線電臺與水廠進行通訊，這需要申請寶貴的無線頻段，并且傳輸速度慢以及實時性差；現(xiàn)場可編程控制器通過有線及無線調(diào)制解調(diào)器與水廠進行通訊，除了速度慢外，數(shù)據(jù)安全無法保證；微波通信，設備昂貴，維護費用高。
同時這些傳統(tǒng)的解決方法只是簡單的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)的功能只為采集數(shù)據(jù)，一是無法滿足實時控制的要求，二是無法實現(xiàn)對遠程設備的編程、維護、診斷。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，水廠與遠程站點兩邊利用電信的ADSL線路連接進因特網(wǎng)，實現(xiàn)對遠程控制站點的可編程控制器的遠程編程、維護、診斷，以及實時對遠程現(xiàn)場設備的監(jiān)控、智能儀表的采集、傳感器的測量，從而實現(xiàn)對遠程站點的無人值守功能的水廠遠程監(jiān)控裝置。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到一種水廠遠程監(jiān)控裝置，包括在遠程站點端的現(xiàn)場設備、智能儀表、傳感器，其特征在于現(xiàn)場設備、智能儀表及傳感器都連接到可編程控制器，可編程控制器通過網(wǎng)線與VPN硬件連接設備相接，VPN硬件連接設備通過網(wǎng)線與ADSL調(diào)制解調(diào)器相連，ADSL調(diào)制解調(diào)器通過電話線撥號上網(wǎng)，在水廠端的ADSL調(diào)制解調(diào)器接通電話線的因特網(wǎng)，并通過網(wǎng)線與VPN硬件連接設備相接，VPN硬件連接設備通過網(wǎng)線與監(jiān)控電腦相連。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到在遠程站點端的可編程控制器通過網(wǎng)線連接到VPN硬件連接設備的內(nèi)部網(wǎng)絡端口，VPN硬件連接設備的外部網(wǎng)絡端口通過網(wǎng)線連接到ADSL調(diào)制器。在水廠端的VPN硬件連接設備的內(nèi)部網(wǎng)絡端口通過網(wǎng)線連接到監(jiān)控電腦，VPN硬件連接設備的外部網(wǎng)絡端口通過網(wǎng)線與ADSL調(diào)制解調(diào)器連接。
本實用新型相比現(xiàn)有技術具有如下優(yōu)點水廠與遠程站點兩邊利用電信的ADSL線路連接進因特網(wǎng)，VPN硬件連接設備通過因特網(wǎng)建立一個臨時的、安全的連接，遠程通信速率達到640Kbps～1Mbps(由ADSL通信速率決定)，可解決對遠程控制站點的可編程控制器的遠程編程、維護、診斷的難題，以及實時對遠程現(xiàn)場設備的監(jiān)控、智能儀表的數(shù)據(jù)采集、傳感器的測量，實現(xiàn)對遠程站點的無人值守功能；且結(jié)構(gòu)簡單、維護費用少。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理連接示意圖；圖2為遠程站點端VPN硬件連接設備的原理方框圖；圖3為水廠端VPN硬件連接設備的原理方框圖。
具體實施方式
本實用新型下面將結(jié)合附圖(實施例)作進一步詳述參照圖1，本實用新型包括水廠端的監(jiān)控電腦1、VPN硬件連接設備2、ADSL調(diào)制解調(diào)器3以及遠程站點端的ADSL調(diào)制解調(diào)器4、VPN硬件連接設備5、可編程控制器6、現(xiàn)場設備7、智能儀表8、傳感器9?，F(xiàn)場設備7包括泵、閥等；智能儀表8包括數(shù)字電表等；傳感器9包括液位傳感器、壓力傳感器10、流量變送器等。
參照圖2、圖3，在遠程站點端、可編程控制器6通過網(wǎng)線連接到VPN硬件連接設備5的內(nèi)部網(wǎng)絡端口10，VPN硬件連接設備5的外部網(wǎng)絡端口11通過網(wǎng)線連接到ADSL調(diào)制解調(diào)器4，ADSL調(diào)制解調(diào)器4再通過電話線撥號上網(wǎng)。在水廠端，VPN硬件連接設備2的內(nèi)部網(wǎng)絡端口12通過網(wǎng)線連接到監(jiān)控電腦1、外部網(wǎng)絡端口13通過網(wǎng)線與ADSL調(diào)制解調(diào)器3連接。
水廠與遠程站點兩邊利用電信的ADSL線路連接進因特網(wǎng)，VPN硬件連接設備2、5通過因特網(wǎng)建立一個臨時的、安全的連接，監(jiān)控電腦1通過這條連接實現(xiàn)與可編程控制器6的通訊。通訊協(xié)議是建立在TCP/IP包上。現(xiàn)場設備7、智能儀表8、傳感器9連接到可編程控制器6，由可編程控制器6負責現(xiàn)場設備7的控制、采集智能儀表8的數(shù)據(jù)、測量傳感器9的值。監(jiān)控電腦1上的通訊軟件實現(xiàn)與可編程控制器6的數(shù)據(jù)交換，組態(tài)軟件實現(xiàn)人機對話功能，提供監(jiān)控畫面，完成數(shù)據(jù)保存、命令輸入、設備狀態(tài)監(jiān)視。編程軟件負責對可編程控制器6進行遠程編程、維護，實現(xiàn)程序的上傳、下載功能。診斷軟件負責對可編程控制器6進行故障診斷，從而實現(xiàn)對遠程站點的無人值守功能。
監(jiān)控電腦在其上面運行組態(tài)軟件、通訊軟件、編程軟件、診斷軟件。組態(tài)軟件實現(xiàn)人機對話功能，提供監(jiān)控畫面，完成數(shù)據(jù)保存、命令輸入、設備狀態(tài)監(jiān)視。編程軟件負責對可編程控制器的進行遠程編程、維護，實現(xiàn)程序的上傳、下載功能。診斷軟件負責對可編程控制器進行故障診斷。通訊軟件實現(xiàn)與可編程控制器的數(shù)據(jù)交換。
ADSL調(diào)制解調(diào)器用于撥號上網(wǎng)。ADSL支持上傳速率640kbps～1Mbps，下傳速率1Mbps～8Mbps，有效傳輸距離在3km～5km范圍以內(nèi)。
VPN硬件連接設備兩臺VPN設備，通過因特網(wǎng)建立一個臨時的、安全的連接，是一條穿過混亂的公用網(wǎng)絡的安全、穩(wěn)定的隧道，充分保證數(shù)據(jù)的安全傳輸。VPN設備負責ADSL調(diào)制解調(diào)器的撥號功能。
可編程控制器負責現(xiàn)場設備的控制、智能儀表的數(shù)據(jù)采集、傳感器的測量?，F(xiàn)場設備的控制，包括對泵、閥門的控制；各種傳感器的數(shù)據(jù)采集，如液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等。該可編程控制器采用以太網(wǎng)接口，支持通過以太網(wǎng)與上位機組態(tài)軟件進行通信。
現(xiàn)場設備完成水廠遠程站點監(jiān)控任務的各種設備，如泵、閥門、智能儀表、傳感器；包括數(shù)字電表、液位傳感器、壓力傳感器、流量變送器等。
功能通訊軟件利用TCP/IP包，通過VPN隧道與可編程控制器進行通訊，數(shù)據(jù)通訊速率依賴ADSL的上傳速率，可以達到640kbps～1Mbps。完全滿足組態(tài)軟件、編程軟件、診斷軟件對通訊速度的要求。
組態(tài)軟件依靠通訊軟件與可編程控制器進行數(shù)據(jù)交換，負責人機對話功能，提供監(jiān)控畫面，完成數(shù)據(jù)保存、命令輸入、設備狀態(tài)監(jiān)視。
編程軟件用于對可編程控制器里面的程序進行上載和下傳，同時可以對可編程控制器進行配置、維護。
診斷軟件用于對可編程控制器的內(nèi)部模塊進行診斷，通過對內(nèi)部模塊進行故障診斷，以得知監(jiān)控設備的健康狀況。
權(quán)利要求1.一種水廠遠程監(jiān)控裝置，包括在遠程站點端的現(xiàn)場設備(7)、智能儀表(8)、傳感器(9)，其特征在于現(xiàn)場設備(7)、智能儀表(8)及傳感器(9)都連接到可編程控制器(6)，可編程控制器(6)通過網(wǎng)線與VPN硬件連接設備(5)相接，VPN硬件連接設備(5)通過網(wǎng)線與ADSL調(diào)制解調(diào)器(4)相連，ADSL調(diào)制解調(diào)器(4)通過電話線撥號上網(wǎng)，在水廠端的ADSL調(diào)制解調(diào)器(3)接通電話線的因特網(wǎng)，并通過網(wǎng)線與VPN硬件連接設備(2)相接，VPN硬件連接設備(2)通過網(wǎng)線與臨控電腦(1)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在遠程站點端的可編程控制器(6)通過網(wǎng)線連接到VPN硬件連接設備(5)的內(nèi)部網(wǎng)絡端口(10)，VPN硬件連接設備(5)的外部網(wǎng)絡端口(11)通過網(wǎng)線連接到ADSL調(diào)制器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在水廠端的VPN硬件連接設備(2)的內(nèi)部網(wǎng)絡端口(12)通過網(wǎng)線連接到監(jiān)控電腦(1)，VPN硬件連接設備(2)的外部網(wǎng)絡端口(13)通過網(wǎng)線與ADSL調(diào)制解調(diào)器(3)連接。
專利摘要一種水廠遠程監(jiān)控裝置，包括在遠程站點端的現(xiàn)場設備、智能儀表、傳感器，其特征在于現(xiàn)場設備、智能儀表及傳感器都連接到可編程控制器，可編程控制器通過網(wǎng)線與VPN硬件連接設備相接，VPN硬件連接設備通過網(wǎng)線與ADSL調(diào)制解調(diào)器相連，ADSL調(diào)制解調(diào)器通過電話線撥號上網(wǎng)，在水廠端的ADSL調(diào)制解調(diào)器接通電話線的因特網(wǎng)，并通過網(wǎng)線與VPN硬件連接設備相接，VPN硬件連接設備通過網(wǎng)線與監(jiān)控電腦相連。水廠與遠程站點兩邊利用電信的ADSL線路連接進因特網(wǎng)，可解決對遠程控制站點的可編程控制器的遠程編程、維護、診斷的難題，實時對遠程現(xiàn)場設備的監(jiān)控、智能儀表的數(shù)據(jù)采集、傳感器的測量，實現(xiàn)對遠程站點的無人值守功能；且結(jié)構(gòu)簡單、維護費用少。
文檔編號G06F13/38GK2795913SQ20052005825
公開日2006年7月12日 申請日期2005年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者徐永謙, 陳輝, 周松斌 申請人:廣東省科學院自動化工程研制中心