高楼供水的上位机监控界面研究

湖南高尔夫旅游职业学院 陈佳 郑归 谢莉

开发与研究

高楼供水的上位机监控界面研究

湖南高尔夫旅游职业学院 陈佳 郑归 谢莉

本文介绍了目前高楼供水系统常用的几种上位机组态软件，分析了各自的优缺点，然后选用国产优秀的MCGS组态软件设计上位机监控主界面、报警界面、实时曲线及报表界面，仿真结果表明，本文上位机监控界面非常方便于远程管理员对系统的运行状况进行分析与控制。

高楼供水；上位机；MCGS

目前，高楼供水系统采用的上位机组态软件种类较多，文献[1]采用VisualBasic高级语言设计上位机组态界面，通过Modbus协议与现场控制单元PLC进行通讯，实现自动供水系统的远程实时监控。由于Visual Basic是一种高级语言，专业性知识较强，对工程技术人员的知识程度要求较高，难免会给一些工程人员带来一定的困难。文献[2]运用北京亚控公司开发的组态王软件，该软件有丰富的驱动程序，良好的图形界面和网络功能，通过驱动串口设备与GPRS模块进行通信，对水厂的上位机监控界面进行组态，实现远程监控。文献[3]中，上位机用Delphi高级语言编程，利用MSCOMM控件开发串口通信程序，实现与下位机通信，这种方法只需设置相关的属性，使用相应的事件，实现串口通信比较容易。

本文选用国产MCGS组态软件，所建工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略5部分组成，每一部分可以分别组态，具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。

1 高楼供水系统的结构组成

本文高楼供水系统位于某旅游度假区，该系统分为水源井房和水泵房2部分，其中水源井房由4台深井抽水泵组成，深井泵从附近水库中取水，往水泵房清水池提供水源。水泵房由4台供水泵组成，供水泵以一定的规则接入和退出工作，将清水池中水源提供给居民生活和消防用水。

为使供水系统能正常运行，4台深井泵、4台供水泵及总管出水压力是上位机监控系统需重点监测的参数。

2 上位机监控界面设计

上位机将各分站触摸屏传来的数据进行集中显示、统计分析及输出打印，以方便管理人员对供水系统进行远程监控与分析。

2.1 用户窗口

本文用户窗口中设计了上位机监控主界面、报警界面及实时曲线3个窗口，如图1所示。另外，在MCGS运行环境中增加了“报表输出”菜单选项，以对压力数据存盘，用于统计分析、查询及打印。

图1 用户窗口界面

各分站触摸屏传送来的数据集中在上位机监控主界面中显示，本高楼供水系统包括水源井分站和水泵房分站2部分，上位机监控主界面如图2所示

图2 上位机监控主界面

2.2 实时数据库

上位机数据库包括水源井分站和水泵房分站的所有监控参数，如图3所示，其中压力组是组对象数据，用于供水系统压力实时曲线、历史数据、报表输出等功能构件。

图3 上位机实时数据库

2.3 设备窗口配置

上位机与触摸屏之间通讯采用以太网的TCP/IP协议，上位机组态时添加一个“通用TCP/IP父设备”，触摸屏再添加一个“ModbusTCPIP数据转发设备”，实现数据上传至上位机。上位机要接收数据，还需在“通用TCP/IP父设备”下添加一个“标准ModbusTCP”，接受触摸屏发来的数据，设备窗口配置如图4所示

图4 设备配置窗口

2个分站的父设备与子设备的设定类似，各个分站的不同处在于父设备远程IP地址不同，父设备远程IP地址应与分站触摸屏的本地IP地址一致，配置如图5所示：

图5 父设备设置窗口

2.4 报警及实时曲线界面

水源井分站和水泵房分站所有监控参数，有越限发生时，即在上位机报警界面中红色显示并记录下来，当报警信号消除后，以蓝色字体显示，报警界面如图6所示：

图6 报警界面

各分站所有的压力参数，均以实时曲线在上位机监控界面中显示，远程监控人员通过观测各压力参数的实时曲线，可以直观地获取每台水泵压力变化趋势的信息，使每台水泵在发生故障前可以得到及时维护，实时曲线界面如图7所示

图7 实时曲线界面

2.5 报表输出

上位机将采集的数据进行存盘，便于统计分析，并根据实际情况打印出数据报表，是供水系统的最终结果输出，报表界面如图8所示：

图8 报表输出

3 结论

本文分析了高楼供水系统需重点监测的所有压力参数，针对这些重点参数，设计了上位机监控界面、报警界面、实时曲线及报表输出界面，为远程监控人员对高楼供水系统的及时维护和状况统计分析提供便利。

[1]郎学政,许同乐,李中华.基于Modbus协议的PLC在自动供水监控系统中的应用[J].仪表技术与传感器,2013(2):62-64.

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[3]黄良沛,黄昕,阳小燕.Delphi环境中利用MSCOMM实现PLC与上位机的串口通信[J].计算机应用与软件,2005,22(04):125-127.

[4]林存海.节能型矿井动能能耗预测系统[D].硕士论文,青岛科技大学,2016.

[5]李慧.滕州市高层小区无塔恒压供水控制系统的设计[D].硕士论文,中国海洋大学,2011.

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2017-11-06）