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一、應用背景

我國是人口大國、農業大國，同時也是貧水大國。由于大量工業廢水污染了部分河流、地表的淺層水資源，并且有逐年加重的趨勢，再加上農業、綠化等灌溉對水資源的大量消耗，這些因素綜合作用進一步加劇了我國水資源緊缺的矛盾。因而，為了充分利用好有限的水資源，就需要從中水回用和構建智能灌溉系統這兩個方面入手。
中水回用是水資源利用率提高和節約用水、減少水污染的重要舉措。工業廢水采取中水回用處理后，會以地面清洗、綠化澆灌、消防、工業普通用水等形式再度回用。其中，綠化澆灌對中水的需求量尤其大。中水用于綠化灌溉，大大減輕了綠化灌溉時居民用水壓力不足的問題，為提升水資源集約節約利用水平，持續修護水環境，進一步推動節水型城市建設。

智能灌溉系統是為保證作物需水量的前提下，實現節約用水而提出的一種新型灌溉技術。和傳統灌溉系統相比，智慧灌溉系統在成本相當的情況下可以節約用水16%~30%，同時還能保證作物的成長因素更加優化，實現節水增收的效果。

二、產品介紹

達泰4系無線Modbus混合信號測控終端DTD433FHUY是針對工業級用戶研發，每臺無線通訊終端提供模擬量和開關量信號輸入和輸出接口，符合MODBUS RTU協議，適合于點對多點而且分散不便于挖溝布線等應用場合。無線可靠傳輸距離達到20公里以上，無需更改原有程序程序，集成EMI抗干擾濾波單元，經過了十年以上工業現場運行考驗，可確保工作于各種惡劣環境工業場合長期運行。
DTD433FHUY作為從站，采集傳感器、PLC、DCS、智能儀表等設備的數據，與主站PC、PLC、組態軟件、觸摸屏、人機界面等組成無線自組網通訊。DTD433M、DTD434M、DTD435M可作為無線通訊主站。一臺主機可與256個從機配套使用。所有從機的地址都是設定的，不會存在從機間互相干擾的情況。使用過程中無需更改程序，只需簡單接線即可使用。

三、產品選型

達泰工業級無線Modbus測控終端-DTD433FH

無線變送器，調節閥無線控制器，遠距離無線模塊，流量計數據無線采集，無線遠程模塊，485通訊模塊，PLC無線通訊模塊，io信號采集，供水管道無線監測

五、現場需求

本次技改是達泰PLC無線通訊專家團隊應國內某污水處理廠提出的需求而專門定制的解決方案。在工廠承接的綠化灌溉項目中，需要將廠內凈化處理過的中水經由20公里的綠化管道沿途輸送到城市內綠化灌溉區、泵房及消防水鶴。工廠提出要在主控室上位機端同時控制這幾個分散地點的閥門并監測流量數據。
共設立了3個監測點，分別是廠區蓄水池（需控制2個調節閥開度），灌溉區（需控制2個調節閥開度并監測1個渦街流量計數據），泵房與消防水鶴（需控制2個調節閥開度并監測1個水壓表數據）。由于監測的設備距離較遠且相對分散，布線與后期維護成本大，因此工廠決定采用無線方式來實現這一需求。

設計要求：

1.共3個監測點，每個監測點都需采集模擬量信號，控制2臺調節閥開度，此外還需采集1臺渦街流量計和1臺壓力表數據。

2.各監測點采集的數據需匯總到工廠主控室上位機端統一處理。因而，主控室上位機需同時監測6臺調節閥、1臺渦街流量計以及1臺壓力表數據。

3.中控室到3個監測點距離不等，遠的距離約為20KM。沿途為城市路段，通訊環境復雜。

六、無線解決方案

由于該段綠化管道全長約20KM，中控室到3個監測點距離不等，通訊距離相對較長，且穿越城市路段，通訊環境復雜，因而在通訊設備的選擇上就需要格外注意穩定性與抗干擾性。
考慮上述因素，達泰PLC無線通訊專家決定使用1套達泰工業級無線通信裝置--DTD433MUY和3臺達泰無線混合信號傳輸裝置--DTD433FHUY，搭建1主3從的無線MODBUS通訊來完成這一需求。本次技改只涉及模擬量的采集、傳輸，但工廠要求預留出控制泵閥的開關量通道，因而選取同時具備開關量和模擬量信號采集傳輸能力的DTD433FHUY來完成。

無線通訊方案示意圖 ▼

在主控室上位機端安裝1套達泰DTD433MUY工業級無線通信數據裝置做主站，在3個監測點各安裝1臺達泰DTD433FHUY無線混合信號傳輸裝置做從站。各從站采集調節閥開度以及渦街流量計壓力、流量等模擬量數據，然后通過全數字無線加密的方式將數據匯總至主控室上位機集中監測、控制。全程自組網通訊，不涉及云平臺數據寫密。
由此，主控室上位機便可集中控制現場6處調節閥的開度，并采集渦街流量計的溫度、壓力、瞬時流量以及累計流量等數據。工作人員便可隨時根據灌溉情況與消防用水情況調節閥門開度，在保障用水量充足的情況下，做到智能灌溉、節約用水，將中水資源效用大大提高。

七、無線方案的好處

1. 節省改造周期及維護成本，提高生產效率：免除布線維護困擾，一天之內就可以輕松的完成改造并達到通訊穩定性要求。

2. 數據傳輸可靠，全數字無線加密傳輸，抗干擾性強：此套無線傳輸系統橫跨郊區與市區，通訊環境繁雜的情況下，依舊可穩定傳輸20公里，將分散于3處的調節閥數據以及渦街流量計數據發送至污水處理廠中控室。

3. 實現供水資源集中管理，推動可持續利用，減少缺水危機：中水回用，不僅減輕城市供水壓力，優化城市環境，還推動水資源可持續利用。

4. 安裝簡便，接線即用：可以直接代替有線485線，兼容MODBUS通訊協議。通電接線即可使用，不需要編程，電工就可以安裝。

5. 獨立組網，無運行費用：該設備采用的是達泰全數字無線加密傳輸方式，不依賴云平臺或廠區局域網搭建，屬于無線自組網通訊方式，后期無運行費用。

6. 完備的售后服務：具有20年工業現場調試經驗的無線通訊專家團隊，為產品提供可靠的技術支持與售后服務。

無線變送器，調節閥無線控制器，遠距離無線模塊，流量計數據無線采集，無線遠程模塊，485通訊模塊，PLC無線通訊模塊，io信號采集，供水管道無線監測

八、成功案例

◆ 寧夏某生物科技股份有限公司，發酵罐濃度和球罐壓力信號以及溶氧傳感器信號在DCS系統無線監測預警，800米
◆ 樂凱集團，蒸汽流量計數據無線傳輸至動力車間調度室無紙記錄儀，5km
◆ 馬鞍山鋼廠，焦化廠除塵管道壓力信號采用無線方式傳輸到DCS集中監測，1.3KM
◆ 吉林首鋼通化鋼廠分公司，現場 6 路模擬量無線傳 DCS 上，300 米
◆ 湖南邵陽洞口為百水泥，傳感器與DCS之間，400M
◆ 河南豫光金鉛集團股份有限公司，模擬量信號到 DCS，200 米
◆ 山東濱化濱陽燃化有限公司，2個地方PH計和PLC/DCS 模擬量信號控制，300 米
◆ 善能生物質熱電聯產工程集中供熱項目，供暖回水管道壓力DCS監測控制補水
◆ 蕪湖新興鑄管有限責任公司，4臺數采儀上模擬信號無線傳DCS，1公里
◆ 上海星治能源科技有限公司，電氣柜15個儀表數據采集到DCS
◆ 安徽安納達鈦業股份有限公司，污水處理設備與DCS室的485無線通訊，900米
◆ 阜康市泰華煤焦化，現場儀表和 DCS 之間無線傳輸，200M
◆ 河南毅聯再生資源科技有限公司，電腦和 DCS 無線通訊，600 米
◆ 蕪湖新興鑄管有限責任公司,4 個分散區域環保數采儀模擬量信號傳輸到 DCS,3KM
◆ 龍佰四川鈦業有限公司，多地分散流量計4-20mA信號采集傳輸到DCS系統,1.5KM
◆ 山西大同中國國電發電廠，廠區16路流量計信號匯總到DCS系統，2公里
◆ 寶鋼湛江鋼鐵有限公司，電磁流量計 4-20mA 信號和 DCS 系統無線傳輸
◆ 盤錦遼東豐源熱力股份有限公司，污水現場混合信號與 DCS 之間，1KM

九、公司介紹

西安達泰電子有限責任公司創立于2002年，是一家集工業無線產品研發、生產、銷售于一體的“智”造企業，產品具有“可靠、簡單、智能”的特點，能夠直接取代傳統線纜，實現工業數據信號的無線傳輸，近20年間，達泰先后獲得多項發明，被評為，常年與國內top50高校進行產學研合作、水泥供應商，參與一帶一路”倡議沿線國家建設項目，同時也逐步組建起了一支具有豐富現場經驗的PLC無線通訊團隊，為客戶提供多方位的技術保障。現已為國內外超30000家工廠企業成功實現近15萬個無線采集測控方案設計和改造項目，投入使用的設備超100萬套。DTD1系、4系無線產品廣泛應用于水泥，冶煉，發電，煤炭，化工等復雜惡劣的工業場合，平均連續使用壽命超過5年以上。