深圳天文台2级加压泵站物联网系统通信调试完成

来源: KinAI智慧物联网  日期:11-15  点击:797  属于:工程案例
深圳天文台的供水系统,由2级加压泵站构成,第1级加压泵站安装在山脚处,将水加压约1MPa后,输送到半山腰的水箱;第2级加压泵站,从半山腰将水输送到山顶水池。2级加压泵站接力加压,实现了从山脚到山底的供水。配置了物联网远程控制系统,物联网模块安装在半山腰的变频控制柜内,而第1级泵站的运行数据,通过Modbus总线传送到半山腰的物联网模块。经过调试,系统运行正常。


深圳市天文台位于广东省深圳市大鹏新区南澳街道西涌海滩东侧崖头顶,于2010年9月建成启用,由深圳市气象局下属深圳市国家气候观象台负责运行管理,占地2.97万平方米,建筑面积2244平方米,建有天文圆顶、天文楼、综合楼、气象楼、观测场、公共远程天文观测平台以及科普厅等,是以光学天文观测研究、地基太阳表面活动及高分辨率光谱观测研究、空间天气观测研究、海洋气象和生态环境气象观测研究等综合性观测为一体的观测研究基地,同时还是深圳市气象局布设的防灾减灾台风监测前哨站。


(上图:深圳天文台)


深圳天文台建在海拔185~224米的山顶。为改善天文台的供水状况,建立2级泵站进行接力加压供水,2级泵站分别建在山脚处和半山腰处,接力加压,将清澈的自来水加压输送到山顶。为方便用户随时监控加压泵站设备的运行状况、并可实现采用手机、PC等进行远程控制加压泵站设备的运行状况,KENFLO为本项目配置了物联网远程控制系统。考虑到山脚泵房到半山腰泵房的距离较远,KENFLO专门设计了远程通信系统,实现了长达1000米的无中继方式的ModBus总线通信,经过调试,通信功能正常,数据传输速率达到设计要求。


本项目的特点主要是长距离的总线通信。


考虑到物联网云平台的管理方便,和云组态的方便,以及考虑到数据采集的同时性更好,便于对数据进行分析,所以,本项目设置了一个物联网模块,采用G780V2模块,通过4G网络,将现场采集的数据传送到物联网云平台。


这就要求,必须将山脚泵房的数据通过总线方式传送到位于半山腰的物联网模块处,这是一段相当长的距离。对于Modbus通信而言,1000米的通信距离是相当远的距离,通常是需要增加中继器的。但是中继器需要电源,而这个项目是在野外铺设电缆和供水管道的,提供电源很困难。


经过KENFLO技术人员的独特设计,本项目实现了无中继模式的长距离Modbus总线通信。



















Modbus是一种常用的串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。在使用Modbus通信时,波特率和传输距离是两个非常重要的因素。


一、波特率对Modbus通信的影响


波特率是指每秒钟传输的比特数。在Modbus通信中,波特率的选择直接影响着通信速度和可靠性。通常情况下,我们可以选择的波特率有9600、19200、38400、57600和115200等。

波特率越高,数据传输速度越快。这对于实时性要求较高的应用场景非常重要,可以有效提高系统的响应速度和运行效率。


波特率的选择还要考虑到通信距离和信号传输的稳定性。一般来说,波特率越高,对信号的传输要求就越高,对传输线的噪声抗干扰能力也要求更高。如果通信距离较长或者传输环境较恶劣,建议选择较低的波特率,以保证通信的稳定性和可靠性。


选择合适的波特率是确保Modbus通信正常运行的前提条件之一。需要根据具体应用场景的需求,综合考虑通信速度、稳定性和可靠性等因素来进行选择。



二、传输距离对Modbus通信的限制


Modbus通信的传输距离是受限的,主要受以下几个因素的影响:


1. 传输介质:传输介质的选择对通信距离有直接影响。常见的Modbus通信介质有串口和以太网。串口通信的传输距离较短,一般在几十米到一百米左右;而以太网通信的传输距离较长,可以达到数百米甚至更远。


2. 传输线质量:传输线的质量也会对通信距离产生影响。传输线的质量主要包括传输线的长度、材质、电磁屏蔽等因素。传输线过长或者质量不佳会导致信号衰减和传输错误的增加。


3. 中继器:为了扩展通信距离,可以使用中继器来增强信号的传输能力。中继器可以将信号进行放大和重新整形,以延长通信距离。


总体来说,Modbus通信的传输距离是有限制的,需要根据具体情况选择合适的传输介质和采取相应的措施来扩展通信距离。




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