上海市南自来水管理所仪器设备巡检管理系统设计方案

1、项目背景现代社会自来水成为经济发展的重要公用基础设施之 一，并关系到广大百姓的日常生活。人们对正常供水和水质 的要求越来越高。各种检测仪器和设备对供水质量起着很大 的作用，对这些设备、仪器的管理和数据采集是城市自来水 公司的一项重要日常管理工作。仪器设备的人工巡检工作主要是指专门的工作人员定 期对管辖地区的设施进行巡查，在现场通过对设施的检查， 和对部分设施的数据的查看、纪录从而掌握系统的运行状况 和使用情况。巡检工作有两个重点，一个是要保证定时对每 个设施的检查，二是对每次巡检的设施和仪表的状态数据的 汇总，分析，纪录。其中前者的实施质量是实现后者目的的 基础。目前大部分的设施巡检是安排人员

2、根据任务安排对设 施检查后，将设施情况和相关数据记录在相关的卡片表格上 供查看和纪录。因为覆盖地区广设施数量巨大，巡检工作任 务重，巡检数据多，这样的管理方式无法很好地得到客观的 巡检工作到位率，巡检时间，对巡检质量进行评价，巡检质 量受到影响；而且设施状况和相关数据要用纸笔记录，记录 的分析汇总十分困难，需要手工将数据输入计算机，再进行 人工的分析和处理，耗时耗力，无法准确方便的掌握设施的 运转记录。系统概述针对各公用事业行业开发的 GREAT网络版电子设备巡检 系统可以很好地解决现有巡检管理工作中的一些不便与不 足，大大提高管理的质量和效率。GREAT电子设备巡检系统不同于传统的电子巡检系

3、统，除了可以通过提供巡检的实施 时间，对巡检质量进行考评，保证巡检工作的正常开展，并 保留巡检的实施记录。还提供了对设备运行状态的记录和设 备运行数据的输入，从而可以方便的将数据下载到电脑，由 管理软件自动来分析和处理，对设备的运行状态和使用的情 况做统计和分析，并对设备的历史运行数据做分析，为设备 的维护和更换做决策。并且针对系统管理区域广，设备数量 多的特点，创新地引入了 GIS（地理信息系统）模块（可选），实现对设备的定位和地域性的管理。所以GREAT网络版电子设备巡检系统实现对设备巡检情况，设备运行状态、数据， 设备档案与安装位置，分布情况的综合管理。同时系统还提 供设备台帐管理等可选

4、的模块，并具有和其他管理系统的通 用接口。设备巡检管理系统的核心是手持式的数据采集器，和安 装在现场设备上的电子标签。非接触式的电子标签可以提供 一个唯一的地址码，为每一个需巡检的设施或仪表安装一个 电子标签，与设施一一对应，相当于设施的身份识别物。手 持式的数据采集器可以读取，纪录信息采集点的地址码和采 集的时间日期，同时通过采集器上的键盘和液晶屏可以输入 纪录设备的状态和数据。这样通过数据采集器可以客观地记 录每一次设备巡检的时间、日期，和相关的数据。采集器中 的数据可以随时下载到控制中心的管理电脑中，通过电脑的 自动统计和分析可以自动生成各类统计报表。确保定时对设 备按计划巡检，记录设备

5、状态和相关数据，对数据进行归档 统计分析、挖掘。解决方案上水市南管理所设备巡检管理系统一期主要是对市南 地区13个水泵站，100台不到的余氯仪、浊度仪、流量仪进 行巡检管理，设备分布在整个市南地区。整个解决方案以Ti感应式电子标签，手持式带键盘、液晶屏数据采集器，网络 化的系统管理软件（包括 CIS，和B/S结构两个模块）为核 心。在现场电子标签部分，考虑到部分设备的安装环境比较 差，所以选用了环境适用性较强的Ti感应式电子标签，而没有选用成本较低的 EM感应式电子标签。Ti移动数据采集 器带有全数字键盘、功能键和液晶屏，可以方便的选择和记 录数据。系统选用了 Sqlserver数据库，将数据

6、库统一安装 在管理中心的服务器上，在局域网连接的任意一台电脑，都 可安装客户端程序，通过局域网将数据传输到服务器，达到 集中管理，统一处理的目的。公司的各管理部门可以选择用 安装客户端的方式，或直接用网页浏览器对巡检数据，设备 的数据进行查询和管理。在GIS部分（可选模块），以市南地区的道路，地形图 （由测绘院提供）为基础，通过对设备的实地GPS定位得到的xy坐标，将设备位置标注在地图上，地图和数据库相关 联，可以通过报表定位设备，也可在地图上搜索查看报表。 在GIS模块里可以对设备进行空间分析。系统通过电子标签实现了对设备的识别，对每次巡检实 施时间的记录，可以方便地考核设备的巡检质量；对巡

7、检中 采集的设备数据和状态，由系统管理软件进行自动的分析和 处理，可以方便的掌握设备的运行状态；结合电子标签和 GIS模块，可以方便的实现对设备的台帐管理。系统组成系统一共有十三个水泵站需要管理，每个站内都有不同 数量，不同类型的设备需要检查，其中需要检查和记录正常 与否的设备或环境一共有11种，包括机组、35KV室、6KV室、加注、低配、变压器室、周界、二楼、配电、进水阀、 针阀。需要检查并输入数据的有水质数据和进水浊度，一共 有5类数据。所有设备的总数一共是117个，在这117个设备对应安装117个感应式的信息点；信息点采用 Ti的rfid 芯片，工作频率为134.2kHz ;采用读头驱动

8、方式（无源）；识读距离w 100毫米；识读时间 70毫秒，工作温度： -30 C+50 C。配置若干手执式数据采集器（数据输入项用 户可以自行定义下载，共 2级目录各8个数据项，最多可设 置16个项目，目前系统只需要使用 5个数据项；事件可以用 户自行定义下载，共二级目录，一级8个，二级最多可设置共16个事件，目前系统只需使用2个事件，即正常和非正常。识读距离为 5-8CM;信息储存媒介采用 4M位FLASH存 储，掉电数据保存10年以上；存储容量为 5000条记录。）供 工作人员采集数据用，采集设备提供数字输入和时间选择。 按照设备巡检的要求，通过系统管理软件下载各仪表的数据 项的名称和设备

9、状态的名称（以选项的形式提供）到数据采集器中；用户在巡检的现场在数据采集器上输入对应的数据 和选择对应的设备状态。局域网上的分管理站安装本地数据下载器；系统管理软 件和数据库安装在管理中心服务器，各管理电脑可安装客户 端软件。PS-4000带液晶屏，数字键盘数据采集器数据上传系统管理软件有网络应用和电子地图的要求，采用vb编写，数据库使用 Sqlsever ，GIS部分用MapObject。数据 库统一保存在服务器中，用户通过客户端程序访问数据库， 同时采用网页形式通过iis将数据发布在网络上（企业的网 站中），供部分用户通过广域网访问。工作流程系统管理人员在管理软件中将13个水泵站按区域分布

10、编制为若干个样板，针对样板制订每月或一定周期的巡检计 划，并将该巡检计划同步到手持式数据采集器上，巡检人员 可以随时查看计划。巡检人员携带手持式数据采集器按计划开展巡检，到达 指定水泵站后后先读取设备的电子标签，采集器会自动显示 该设备或仪表的名称，并自动进入数据输入和事件选择界 面，巡检人员根据设备的状态，如果设备一切正常，工作人 员可以直接再读取电子标签，而无需做其他操作，如果设备 异常，则在采集器中选择不正常。在水质仪器上读取电子标 签后，需要输入相应的水质数据。这样一条包括巡检时间， 停留时间，设备数据和状态的完整巡检记录被记录在采集器 中。巡检人员每天回到公司，将数据上传到服务器，系

11、统管 理软件自动对数据进行分析，生成各类报表，包括巡检报表，设备数据报表，设备状态报表等等，各管理部门可以通过客 户端或网页的方式实时查看数据。功能介绍功能模块包括数据下载模块，设备管理模块，巡检管理 模块，数据管理模块，GIS模块（可选），系统设置模块。数据下载模块作用：将手持式数据采集器内的数据下载到电脑系统 中。将数据采集器通过客户端电脑的RS232串口端口进行数据下载，巡视信息、设备读数、设备状态等数据自动通过 LAN 将数据保存在中心服务器，客户端电脑不保存数据，保证数 据的安全。数据下载成功后，自动或手工将数据采集器内的 数据清除，保证采集器的存储空间。数据下载时若发生通讯 中断，

12、电脑死机等意外情况时，数据不会丢失，可等系统正 常后再次下载。设备台帐管理模块作用：对设备和用户信息的搜索、查询及统计。将系统管理的设备即 13个水泵站内的100多个设备的 信息和属性建库，系统可以对设备进行查找和统计，允许用 户根据一定的条件，查找某项或多项信息或属性符合条件的 设备，且需查找的属性可由用户自行定义。查找结果的显示 内容（设备属性项）也可由用户自行定义。如用户可在系统 中查找投运日期为 2006年1月1日到2006年6月30日安 装的，某品牌仪表，并对查询出的设备做数量统计。所有的 报表可以提供打印和输出 （excel或数据库格式），可方便的 导入其他系统。巡视管理模块作用：

13、通过巡视人员每次巡视的时间和相关信息，客观 考核巡视的实际到位情况。系统为每个设备安装了电子标签，工作人员只有通过现 场读取该电子标签才能得到有效的巡视信息包括巡视的时 间和数据等。所以可以最大程度地保证巡视时间的客观可靠 性，并作为巡视管理的基础。系统以巡视的时间为数据基础，可以查看指定日期内巡 视情况，也可以查看指定设备的巡视实施情况，如最近的一 次或几次的巡视是在什么时候。并可在软件中设定巡视计 划，经过和计划的比对，查询出没有实施巡视的设备。该模 块提供的报表主要提供巡视实施情况的查询和统计。包括每 次巡视的时间（年月日时分秒），设备的编号，巡视人员等 信息。查询方式提供包括时间，样板

14、，单个设备，记录类型 （正常，漏巡等）等组合的方式，还可以查询单个工作人员 的巡视实施情况。统计分析：提供指定时间段内，或路线、 设备，选择的巡视情况统计报表，通过百分比的形式准确反 映巡视的相关情况，通过数值形式统计巡视量；统计单个工 作人员的巡视实施情况。所有的报表可以提供打印和输出（ excel或数据库格 式），可方便的导入其他系统。数据管理模块作用：数据由手持式采集器下载后，对巡视中采集的数 据进行查询和统计，对记录的设备的状态进行查询和统计。工作人员每次巡视采集的信息包括设备的正常与否和 水质仪器采集的水质数据，一条完整的巡视要包括巡视的时 间，读取的数据，记录的设备的相关状态。系统

15、提供多种查询方式对巡视信息进行检索，包括巡视日期，巡视人员，所 属区域等。也可以根据读取的数据和记录的状态对设备进行 检索，查询出符合某种状态的设备。能提供多种统计功能， 对单个设备的统计，对正常或不正常设备个数和百分比的统 计。对各仪表的读数可以设置正常范围值，对在范围以外的 读数给予报警提示，并做分类的统计分析。系统设置模块作用：包括设备属性设置，样板、巡视计划设置，巡检 器设置，用户权限设置等。建立设备属性的信息库，方便查询和统计，可以是对系 统管理所有的设备的属性和基本信息进行添加，修改，删除 等管理。样板设置主要是允许用户根据业务需要将所有设备分 解为若干个样板（6个），方便统计和查

16、询。用户可以自行定 义和修改样板名称和样板内包含的设备，并可设置巡视的周 期，以上内容在数据下载前可以进行更改，系统可根据以上 设置对实际巡视情况和计划进行对照，生成报表。巡检器设置主要允许用户对巡检器进行数据项和事件 项的定义，修改和同步。用户可以在系统中定义，修改巡视 中涉及的数据项，并可同步到巡检器中以进行准确的显示。用户权限设置允许用户设立多个不同的用户等级，并自 定义各个等级用户的对每个菜单是否有使用权。GIS模块（可选）作用：配合数字化地图，实现对设备的空间管理。以上海市南地区地形地图为基础，包括道路，单位等信 息，准确地标注出需巡视管理的设备和管线的位置，地图可 自由缩放，漫游。

17、所有设备图标与该设备的数据库（包括设 备数据，巡视数据）关联，点击任一设备，新开窗口以表格 方式显示该设备的数据（包括设备数据，最近三次巡视数据） 数据查询分列表查询和电子地图查询两种方式，都可以提供 包括巡视的时刻，所用时间，数据值，设备事件状态等信息。 每台设备的位置，采集的数据下载后自动与地图上的对应设备匹配显示，两种方式可以方便的切换。并提供多种实用的 查找定位功能，包括路口，单位，设备等定位方式，可以直 观，迅速地找到所需的设备并提供测距等使用功能。所有的数据和信息局域网用户可以通过客户端程序查 看数据，（C/S）非局域网用户可以通过广域网以网页方式查 看数据（IIS发布）（B/S）

18、。系统示意图通过internet用IE浏览相关数据远程数据下载器通过电话网络数据传输iis网页数据发布局域网Sqlserver数据上传系统管理与设置数据库服务器本地下载客户端设备介绍及参数: 移动式数据采集器：巡检棒识读提示采用声光提示，显示 屏汉字显示,4*6汉字。按键数量：OK C 0-9，+，-，小数点计15键及电源开关1 个，共16键。材质采用键硅胶按键。识 度媒 介：射 频 TI 卡。GRT DC-4000数据输入项用户可以自行定义下载，共二级目录各8个数据项，合计16个项目。事件可以用户自行定义下载，共二级目录，一级2个，二级共16个事件。对应不同设备，巡检时显示相关的数据项或时间选项。巡检棒开机后显示电池剩余容量，已存信息条数，时间 信息等。识读距离为5-8CM。信息储存媒介采用 4M位FLASH存储,掉电数据保存10 年以上。最多能存储5000条记录。通讯方式：RS232、通讯速率：不小于9600bps。上传数据后能由应用软件选择清空所有记录的数据，或 选择校时。巡检棒待机电流小于 50微安。电池：采用 3.6V/900mAH的可充电锂电池