一、概述
人類早期社會水資源分布不均衡，南方地區水域豐富，北方地區水域較為稀缺，是農耕社會的普遍問題，與此同時古代的水泵就被發明出來解決農耕問題。隨著現代的發展，水泵也是不斷的進化，水泵自發明以來就注定要在我們生活中占據舉足輕重的地位，不管是農村家庭用的井水水泵還是城市小區的二次供水水泵都與我們的生活息息相關。而根據使用環境及用途的不同水泵又有著十分豐富的類型，如鍋爐給水泵、循環水泵、排污泵、雜質泵、砂泵、渣漿泵、泥漿泵、污水泵、清水泵、消防泵、增壓泵、耐腐蝕泵等等。近年來，隨著物聯網行業的飛速發展，水泵特別是泵站設備的遠程控制及運行參數監測被越來越多的廠商及消費者重視。
銳谷智聯針對水泵業的發展趨勢及產品的實際需求，自主開發出了一系列水泵及泵站設備的遠程監控系統。如網關實現的水泵遠程開關控制模塊、短信、APP的水泵報警器、工業聯網的泵站遠程監控系統。而本方案則詳細介紹了基于4G通訊技術的污水泵站遠程監控系統。
二、系統架構
污水泵站一般可分為兩種：一種是設置于污水管道系統中，用以抽升城市污水的泵站。另一種是設置于污水處理廠內用來提升污水的泵站，用以后續的工藝提供水流動力。但不管是哪種污水泵站，其工作環境都是極其惡劣的，泵站系統要監測的參數也比較復雜。銳谷智聯針對污水泵站的這些實際情況，開發出了一套基于PLC基礎上的基于4G通訊技術的水泵遠程監控系統。
該系統在環境適用性及通訊穩定可靠型上均采用了工業級產品設計要求，如設備均采用導軌式安裝方式、環境適用溫度為-35℃~70℃適用于各種工作及安裝環境；X300網關具有斷線自動重連功能，系統通訊采用VPN專用安全通道確保通訊數據穩定安全等。
污水泵站遠程監控系統基本架構如下圖：
污水泵站遠程監控系統
銳谷智聯-污水泵站遠程監控系統
在本系統中，邊緣計算網關作為整套系統的“被監控端”，操控平臺為本套系統的“監控端”，連接云與X300網關連接形成系統數據通訊的“專用安全通道”。
其中，邊緣計算網關通過自身協議與S7-200PLC連接，實現邊緣計算網關對S7-200數據的采集以及對PLC運行狀態的在線監測，再采用4G通訊技術，通過“專用安全通道”將采集到的數據傳輸至“監控端”。從而實現“監控端”對“被監控端”實時數據采集及實時開關等操作。
三、產品介紹
邊緣計算網關
X300是銳谷智聯自主研發的專門針對西門子PLC和各種PLC的工業級網關。它使用S7協議直接采集PLC的數據，同時實現西門子S7-200的上傳下載。
該模塊使用簡單方便，對用戶完全透明，無需在上位機和PLC中添加任何程序和驅動，安裝后立即可以使用。
銳谷智聯自主研發的X300邊緣計算網關與在現場控制設備自動運行的可編程序控制器（PLC）進行安全通信，PLC在控制設備運行的同時，作為“云監控”中的“被監控端”，自動采集所控設備的運行狀態及相關數據（如地理位置信息，相關的溫度、壓力、流量等），并通過網絡將這些信息發送到“監控端”，同時接受“監控端”的指令認證后運行。模塊支持斷線重連、異常恢復、系統的自監控，確保通訊穩定。
設備自帶各種端口。分別為百兆全雙工LAN口、百兆全雙工WAN口、RS232/RS485串口、4G天線端口及WIFI天線端口。LAN口及RS422串口的主要目的是與PLC等設備通訊，實現對PLC等設備數據的采集及監控。WAN口、4G、及WIFI的作用是通過有線或無線方式實現設備與互聯網的通信。設備支持4G全網通，WIF功能在實現與互聯網通信的同時，還可供現場操作人員與設備建立無線鏈接。
