城市供水無線調度監(jiān)控系統(tǒng)

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　1方案背景

　　城市供水調度監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決自來水公司對供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測點的數據采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)可以監(jiān)視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數據，供控制中心及有關部門分析和決策取用，提高工作效率，保證供水質量，滿足日益增產的用水量的需求。

　　2系統(tǒng)設計方案優(yōu)勢

　　城市供水調度監(jiān)控系統(tǒng)可以對遠程現場的運行設備進行監(jiān)視和控制，以實現管道壓力、水流量的數據傳送及閥門開關的自動控制，降低了故障率并提高了對系統(tǒng)的反應時間。便于及時迅速的了解及控制遠端管道及閥門，低故障率和檢修的時間，減少停水次數。各水源監(jiān)測點的數據采集終端可自動采集管道壓力、水流量的實時數據與開關狀態(tài)等數據，信息傳輸到自來水公司的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過對傳輸回的數據進行分析，可找到出故障的地點，從而當一個遠端出現故障時，能在最短的時間內解決問題，恢復供水，提高了整體的服務水平，從而實現了城市供水的信息化、現代化。而且利用GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)組成的城市供水調度監(jiān)控系統(tǒng)還有這些優(yōu)勢：良好的實時響應與處理能力。與短消息服務比較，由于GPRS具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，系統(tǒng)能夠同時實時收取、處理多個/所有監(jiān)測點的各種數據，無需輪巡就可以同步監(jiān)測點的時鐘可很好的滿足系統(tǒng)對數據采集和傳輸實時性的要求。

　　遠程儀器設備控制：由于采用GPRS雙向傳輸系統(tǒng)，監(jiān)控中心可以反向實現對儀器設備的時間校正、狀態(tài)報告、開關以及其他監(jiān)測、控制等功能；

　　建設成本低：可充分利用現有GPRS網絡，設備安裝即接通，而采用超短波通信時需要充分考慮現場環(huán)境，還需要配備天線鐵架等附屬設備。

　　安裝調試簡單，建設周期短：利用現有成熟GPRS網絡，系統(tǒng)投入運行時基本不需要調試，安裝簡捷。采用超短波通信時安裝調試工作量大，要先進行現場信號測試，天線鐵架架設，天線方向角度調試等工作。

　　覆蓋范圍廣。構建供水調度監(jiān)控系統(tǒng)要求數據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。

　　由于管網監(jiān)控點數量眾多，分布在全市范圍內，部分管網監(jiān)控點位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散。采用超短波通訊方式，覆蓋范圍只有30多公里；而采用GPRS方式，理論上在無線GSM/GPRS網絡的覆蓋范圍之內，都可以實現監(jiān)控。

　　數據傳輸速率高。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，實際應用時數據傳輸速率在40Kbps左右，而目前一般的超短波數傳電臺傳送速率多為2.4kbit/s或更低。

　　系統(tǒng)的傳輸容量大。監(jiān)控中心站要和每一個管網監(jiān)控點實現實時連接。由于管網監(jiān)控點數量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數據傳輸的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數據的需要。

　　通信費用低。由于GPRS采用包月計費的方式，運營維護成本低。

　　3系統(tǒng)方案介紹

　　各監(jiān)控點使用GPRS透明數據傳輸終端，通過移動的GPRS網絡與監(jiān)控中心相連。

　　各污染源數據采集點使用移動通信公司統(tǒng)一的STK卡，同時監(jiān)控中心對各點進行登記，保存相關資料以便識別和維護處理。各信息采集點運行監(jiān)控系統(tǒng)軟件，支持24小時實時在線，實現信息采集點24小時傳送采集的信息數據。

　　凡自來水公司授權的信息采集點均可以使用本系統(tǒng)：

　　1、管網監(jiān)控點必須使用移動統(tǒng)一的STK卡，用戶使用本卡只能用于與監(jiān)控中心數據通信功能。

　　2、終端設備使用北京東方訊科技發(fā)展有限公司提供的GPRS移動數據通信終端。

　　3、用戶登記：符合自來水公司的規(guī)定。

　　4產品特性

　　系統(tǒng)采用北京東方訊科技發(fā)展有限公司EIC系列GPRS無線透明數據傳輸終端。產品基于中國移動的GPRS網絡，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準232數據口可直接與計算機、RTU、PLC、GPS接收機、數碼相機、數據終端等連接，傳輸速率達171Kbps，具有遠程診斷、測試、監(jiān)管功能，滿足各行業(yè)調度或控制中心與眾多遠端站之間的數據采集和控制。

　　支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS.接口：RS232、RS485、RS422.系統(tǒng)理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps.支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系統(tǒng)。

　　支持透明數據傳輸與協議轉換。

　　安裝靈活、使用方便、可靠。

　　5系統(tǒng)方案組成

　　1、管網監(jiān)控點：管網監(jiān)控點：各監(jiān)控點通過數據采集模塊采集如壓力、流量等數據，，通過RS232接口與GPRS透明數據傳輸終端相連，通過GPRS透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進行處理、協議封裝后發(fā)送到GSM網絡。

　　2、監(jiān)控中心：服務器申請配置固定IP地址，采用移動通信公司提供的DDN專線，與GPRS網絡相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，當管網監(jiān)控點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。

　　監(jiān)控中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據后先進行AAA認證，后傳送到監(jiān)控中心計算機主機，通過系統(tǒng)軟件對數據進行還原顯示，并進行數據處理。

　　3、GPRS/GSM移動數據傳輸網絡：現場監(jiān)控點采集的數據經GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到監(jiān)控中心IP地址。

　　6結論

　　采用GPRS構建供水調度監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)，對于用戶來說，由于通信費用較低，享受到了實惠。另外，由于接入設備可以移動，當管網監(jiān)控點搬遷時設備可隨之遷移并可繼續(xù)使用，可以保護用戶原有投資，適合于供水調度監(jiān)控工作的特點，能很好地滿足供水調監(jiān)控的需求，而且，做為網絡運營商的移動通信公司也將因此獲得業(yè)務穩(wěn)定的集團用戶，隨著用戶數量的增加，移動通信公司的營收也隨之增加，調動了運營商的積極性，符合網絡建設和網絡應用同步發(fā)展的要求。