一、概述

人类早期社会水资源分布不均衡，南方地区水域丰富，北方地区水域较为稀缺，是农耕社会的普遍问题，与此同时古代的水泵就被发明出来解决农耕问题。随着现代的发展，水泵也是不断的进化，水泵自发明以来就注定要在我们生活中占据举足轻重的地位，不管是农村家庭用的井水水泵还是城市小区的二次供水水泵都与我们的生活息息相关。而根据使用环境及用途的不同水泵又有着十分丰富的类型，如锅炉给水泵、循环水泵、排污泵、杂质泵、砂泵、渣浆泵、泥浆泵、污水泵、清水泵、消防泵、增压泵、耐腐蚀泵等等。近年来，随着物联网行业的飞速发展，水泵特别是泵站设备的远程控制及运行参数监测被越来越多的厂商及消费者重视。

锐谷智联针对水泵业的发展趋势及产品的实际需求，自主开发出了一系列水泵及泵站设备的远程监控系统。如网关实现的水泵远程开关控制模块、短信、APP的水泵报警器、工业联网的泵站远程监控系统。而本方案则详细介绍了基于4G通讯技术的污水泵站远程监控系统。

二、系统架构

污水泵站一般可分为两种：一种是设置于污水管道系统中，用以抽升城市污水的泵站。另一种是设置于污水处理厂内用来提升污水的泵站，用以后续的工艺提供水流动力。但不管是哪种污水泵站，其工作环境都是极其恶劣的，泵站系统要监测的参数也比较复杂。锐谷智联针对污水泵站的这些实际情况，开发出了一套基于PLC基础上的基于4G通讯技术的水泵远程监控系统。

该系统在环境适用性及通讯稳定可靠型上均采用了工业级产品设计要求，如设备均采用导轨式安装方式、环境适用温度为-35℃~70℃适用于各种工作及安装环境；X300网关具有断线自动重连功能，系统通讯采用VPN专用安全通道确保通讯数据稳定安全等。

污水泵站远程监控系统基本架构如下图：

污水泵站远程监控系统

锐谷智联-污水泵站远程监控系统

在本系统中，边缘计算网关作为整套系统的“被监控端”，操控平台为本套系统的“监控端”，连接云与X300网关连接形成系统数据通讯的“专用安全通道”。

其中，边缘计算网关通过自身协议与S7-200PLC连接，实现边缘计算网关对S7-200数据的采集以及对PLC运行状态的在线监测，再采用4G通讯技术，通过“专用安全通道”将采集到的数据传输至“监控端”。从而实现“监控端”对“被监控端”实时数据采集及实时开关等操作。

三、产品介绍

边缘计算网关

X300是锐谷智联自主研发的专门针对西门子PLC和各种PLC的工业级网关。它使用S7协议直接采集PLC的数据，同时实现西门子S7-200的上传下载。

该模块使用简单方便，对用户完全透明，无需在上位机和PLC中添加任何程序和驱动，安装后立即可以使用。

锐谷智联自主研发的X300边缘计算网关与在现场控制设备自动运行的可编程序控制器（PLC）进行安全通信，PLC在控制设备运行的同时，作为“云监控”中的“被监控端”，自动采集所控设备的运行状态及相关数据（如地理位置信息，相关的温度、压力、流量等），并通过网络将这些信息发送到“监控端”，同时接受“监控端”的指令认证后运行。模块支持断线重连、异常恢复、系统的自监控，确保通讯稳定。

设备自带各种端口。分别为百兆全双工LAN口、百兆全双工WAN口、RS232/RS485串口、4G天线端口及WIFI天线端口。LAN口及RS422串口的主要目的是与PLC等设备通讯，实现对PLC等设备数据的采集及监控。WAN口、4G、及WIFI的作用是通过有线或无线方式实现设备与互联网的通信。设备支持4G全网通，WIF功能在实现与互联网通信的同时，还可供现场操作人员与设备建立无线链接。