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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 校園供水計(jì)量遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 該系統(tǒng)主要包括發(fā)訊水表、信號(hào)采集器和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器。發(fā)訊水表安裝在一樓總進(jìn)水管上，用水時(shí)發(fā)訊水表向信號(hào)采集器發(fā)出脈沖信號(hào)，信號(hào)采集器計(jì)量并貯存用水?dāng)?shù)據(jù)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)上傳到局域網(wǎng)。上網(wǎng)微機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理軟件，得到用水現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)水表的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。使用該系統(tǒng)后能及時(shí)發(fā)現(xiàn)公共用水的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，極大程度的避免了水資源的浪費(fèi)。
- 詳細(xì)介紹：
- 整個(gè)用水管理系統(tǒng)由主機(jī)、上網(wǎng)模塊、從機(jī)、水表組成。各組成部分的簡(jiǎn)要介紹如下： 1．主機(jī)是指安裝有“管理軟件”的電腦。一般放置在水電暖管理中心。 2．上網(wǎng)模塊在校園網(wǎng)內(nèi)擁有獨(dú)立IP 地址。一般1 個(gè)建筑物擁有1 個(gè)上網(wǎng)模塊。 3．從機(jī)是指從屬于某個(gè)上網(wǎng)模塊，并且正確設(shè)置了“本機(jī)號(hào)碼”的集抄器。 4．水表安裝在各建筑物的衛(wèi)生間、洗刷間、實(shí)驗(yàn)室的總進(jìn)水管道，計(jì)量精度為0.1 立方米。 工作時(shí)水表先將水流量變?yōu)槊}沖電信號(hào)輸入水表采集器，水表采集器對(duì)多路水流量電信號(hào)進(jìn)行采集、數(shù)據(jù)處理和儲(chǔ)存，然后再經(jīng)由RS485 將數(shù)據(jù)傳至網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器，最后經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)送到管理中心。 上網(wǎng)微機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理軟件，得到用水現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)水表的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。使用該系統(tǒng)后能及時(shí)發(fā)現(xiàn)公共用水的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，極大程度的避免了水資源的浪費(fèi)。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：解決傳統(tǒng)供水方式中存在的大量水資源浪費(fèi)情況，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)并記錄整個(gè)校園的用水情況，能夠?qū)τ盟呐?、冒、滴、漏現(xiàn)象做出及時(shí)的判斷，最終達(dá)到節(jié)約用水的目的。 基本思路：該系統(tǒng)主要包括發(fā)訊水表、信號(hào)采集器和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器。發(fā)訊水表安裝在一樓總進(jìn)水管上，用水時(shí)發(fā)訊水表向信號(hào)采集器發(fā)出脈沖信號(hào)，信號(hào)采集器計(jì)量并貯存用水?dāng)?shù)據(jù)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)上傳到局域網(wǎng)。上網(wǎng)微機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理軟件，得到用水現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)水表的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。使用該系統(tǒng)后能及時(shí)發(fā)現(xiàn)公共用水的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。 創(chuàng)新點(diǎn)：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊直接將水表記錄的用水?dāng)?shù)據(jù)傳到控制中心，只需要一臺(tái)電腦，就能夠監(jiān)測(cè)到校園內(nèi)各棟樓的用水情況，并且如果超過(guò)了設(shè)定的用水上限，系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)報(bào)警，從而檢修人員能夠立即趕到進(jìn)行維修。 技術(shù)關(guān)鍵：各儀器之間通信方式的選則、數(shù)據(jù)的可靠性傳輸，并且在斷電的情況下依然能夠?qū)τ盟窟M(jìn)行存儲(chǔ)，采用雙干簧管計(jì)數(shù)方式。以及操作簡(jiǎn)單、功能合理的控制軟件制作，從而達(dá)到軟硬件一體化。 主要技術(shù)指標(biāo)： 采 集 路 數(shù)：8路 防 護(hù) 等 級(jí) ：IP41 供 電 電 壓：220V 掉電工作時(shí)間：5天 計(jì) 量 精 度：0.01% 整 機(jī) 功 耗 ：2W 通 訊 方 式：RS485/TCP 波 特 率 ：2400bps
科學(xué)性、先進(jìn)性
- ① 本儀器采用了RS485通訊方式與網(wǎng)絡(luò)模塊連接，實(shí)現(xiàn)比其他方式傳輸更遠(yuǎn)的距離，并且傳輸速率高，抗噪聲干擾性強(qiáng)，以及功耗低，更重要的是能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)差錯(cuò)傳輸。 ② 在數(shù)據(jù)采集方面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊，直接將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控室進(jìn)行分析。 ③ 加入了紅外發(fā)射接收模塊，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可現(xiàn)場(chǎng)使用紅外抄表器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。 ④ 另外還增加了數(shù)碼顯示功能，從而也可以直接觀察并記錄數(shù)據(jù)。 ⑤ 增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，可以在外界斷電的情況下實(shí)現(xiàn)5天的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以保證數(shù)據(jù)不至于丟失。 ⑥采用雙干簧管計(jì)數(shù)方式。有效解決了臨界點(diǎn)顫動(dòng)而誤發(fā)信號(hào)的問(wèn)題, 還可有效防止人為附加磁鐵而造成的計(jì)數(shù)不準(zhǔn)。 ⑦ 監(jiān)控軟件的制作，可以非常方便直觀的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)并分析數(shù)據(jù)，并對(duì)漏水現(xiàn)象進(jìn)行報(bào)警。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- (無(wú))
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- ①實(shí)物、產(chǎn)品 ②現(xiàn)場(chǎng)演示 ③圖片
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明：整個(gè)用水管理系統(tǒng)由主機(jī)、上網(wǎng)模塊、采集器、水表組成 下面是各組成部分的簡(jiǎn)要介紹： 1．將電腦連上網(wǎng)絡(luò)，打開(kāi)配套軟件即可 2. 上網(wǎng)模塊連接好電源線、RS485數(shù)據(jù)線、網(wǎng)線即可 3．采集器連好電源線，RS485數(shù)據(jù)線，水表信號(hào)傳輸線即可 4．水表安裝時(shí)將連線正確的連接到采集器 通過(guò)電腦軟件發(fā)送命令，采集器接收、解析并執(zhí)行，根據(jù)指令就可以上傳所需要的數(shù)據(jù)。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了硬件與軟件的結(jié)合，使操作起來(lái)更加方便與快捷，提高了工作效率。 適應(yīng)范圍及推廣前景： 本自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以應(yīng)用在學(xué)校、企業(yè)、政府以及任何公共場(chǎng)所用于水資源的監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析，并且應(yīng)用前景非常廣泛。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：經(jīng)過(guò)調(diào)查，目前很多公共場(chǎng)所都沒(méi)有安裝此類(lèi)系統(tǒng)，存在嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)，因此有廣泛的銷(xiāo)售市場(chǎng)。 而在安裝了此自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的山東科技大學(xué)自使用此系統(tǒng)以來(lái)，共監(jiān)測(cè)漏水點(diǎn)400余處，及時(shí)修復(fù)后平均每天減少水漏失200多噸，很快便可收回投資成本?？梢?jiàn)此系統(tǒng)的實(shí)用性非常強(qiáng)。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 在當(dāng)前水表自動(dòng)抄表系統(tǒng)方面主要有智能卡式、分線制抄表方式、總線制智能抄表方式、無(wú)線發(fā)射式4大類(lèi)型。 總線制智能抄表系統(tǒng)開(kāi)發(fā)由來(lái)己久，只是由于單表內(nèi)設(shè)置單片機(jī)和后備電源成本較高，推廣普及較慢。然而國(guó)外幾家大水表公司如英國(guó)ABB公司、德國(guó)MEILEK公司及以色列ARAD公司憑借雄厚的資金和在市場(chǎng)中己有的一定優(yōu)勢(shì)，大規(guī)模使用總線制智能水表。由于規(guī)模效應(yīng)，這些公司定做了一體化芯片、制作固件并裝配到表體上。總線制智能水表由于采集計(jì)數(shù)工作單元均裝配在智能水表內(nèi)并密封，本表的數(shù)據(jù)采集、處理、存貯等基礎(chǔ)工作由智能卡水表本身完成，然而手抄器或電腦不參與底層數(shù)據(jù)采集，僅進(jìn)行通訊聯(lián)系。因此無(wú)法對(duì)用水的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行掌握。 無(wú)線發(fā)射式水表抄表系統(tǒng)是近幾年興起的新型技術(shù)，無(wú)線抄表對(duì)無(wú)線 通訊數(shù)據(jù)的傳輸和保存有著很高的要求，即數(shù)據(jù)可靠性要求很高，同時(shí)對(duì)功耗要求也很苛刻。現(xiàn)在的無(wú)線抄表方案存在著各種各樣的弊端:GPRS和GSM無(wú)線抄表設(shè)備昂貴，系統(tǒng)復(fù)雜，開(kāi)發(fā)團(tuán)難，且存在運(yùn)行費(fèi)用及費(fèi)用分擔(dān)問(wèn)題;無(wú)線抄表(集中器方案)需要增加集中器，增加成本，集中器放置問(wèn)題一直得不到解決。 綜合以上分析，最終決定利用網(wǎng)絡(luò)的便捷來(lái)實(shí)現(xiàn)水表數(shù)據(jù)的采集、分析、與控制，從而達(dá)到了既安全穩(wěn)定，又方便快捷，還能實(shí)現(xiàn)軟硬件一體化操作。
