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摘 要:本文详细介绍了开平GPRS供水调度监控系统改造背景及技术方案，以供广大同行参考。
关键词:GPRS 供水高度 监控系统
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0075-02
开平市供水集团属下有振华水厂、南楼水厂、龙山水厂三个子水厂。为了便于供水管理和调度，于多年前已建成数据电台调度系统,对整个开平供水管网进行压力监测.且取得了很好的效果。近几年随着城市噪声及无线电的干扰，原有电台调度系统信号的可靠性得不到保障，且随着城市供水对水质要求越来越严格,采集数据也不再只限于压力,将会有很多水质仪表将接入调度系统。简单的无线电台通信已无法完成大流量数据及图像的传输。为方便以后系统的扩容性能及稳定性能,我们采用GPRS作为调度系统的主要传输手段。
1 系统概述
1.1 项目背景
项目背景城市供水调度监控系统的主要目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据采集和监控。该系统由监控中心和各个水源监测点组成，各个水源监测点的数据采集终端(RTU或PLC)可监视和采集水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等各种数据，供控制中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证供水质量，满足日益增产的用水量的需求。城市供水调度监控系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现管道压力、水流量的数据传送及阀门开关的自动控制，降低了故障率和提高了对系统的反应时间。便于及时迅速的了解及控制远端管道及阀门，低故障率和检修的时间，减少停水次数。各水源监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、水流量的实时数据与开关状态等数据，信息传输到自来水公司的监控中心，监控中心通过对传输回的数据进行分析，可找到出故障的地点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复供水，提高了整体的服务水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。
在城市供水调度监控系统中，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际。向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，但有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之监控系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用;与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。过去的数据电台传输方式随着各种无线电产品的大量生产使用，严重互相干扰数据传输，再之数据电台需要外置定向天线，这使得它的防雷效果差。在监控系统中，稳定可靠的无线通信方式主要包括:GSM短消息、GPRS、CDMA系统等。
1.2 方案选择
方案选择经过比较分析，选择中国移动的GPRS系统作为城市供水调度监控系统的数据通信平台。目前，GSM网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，特别是中国移动新推出的GPRS数据业务。GSM/GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建自来水供水调度监控系统，实现管网监控点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。
2 技术方案
2.1 GPRS改造方案
开平市供水集团管网GPRS调度系统联网图为:(正在运行的网络结构)
如图1所示。
GPRS传输方式:在远程终端，采集数据通过PLC接口送入GSM/GPRS无线通信控制终端，GSM/GPRS无线通信控制终端首先将数据打包成TCP/IP数据包，再转换成GPRS数据包，通过无线链路传送到无线数据交换中心(MDEC)。MDEC再剥离GPRS数据包并通过GGSN网关将TCP/IP数据包传送到Internet，再由Internet传送到通信控制计算机，通信控制计算机通过Socket套接字接受TCP/IP数据包，并把它还原成原始数据。当数据由无线数传监控中心到远程终端方向时，情况是类似的。
开平市供水集团公司GPRS组网的方式:
采用固定IP方式组网。
考虑到拥有固定的电信IP,而且长期比较稳定。把数据中心设置在振华水厂，通过固定IP特点端口直接指向服务器。
各GPRS模块把实时数据发送至服务器，服务器通过Web发布。公司中控室服务器可安装专门监控软件制作各种曲线及报警记录。振华水厂、南楼水厂可通过网络直接读取公司的服务器机子上的SQL数据，并在Wincc或RSVIEW监控软件里显示。振华水厂、南楼水厂模拟屏上的数据可与服务器数据同步。
同时经授权的管理人员或员工可在任何外网的机子上通过Web监视振华水厂、南楼水厂及管网压力、在线水质仪表等数据。
GPRS管理人员(特殊用户)可通过“开平市供水集团公司GPRS软件客户端”添加测压点或在线水质仪表监测点、无需专门到公司服务器上增加程序便可添加新的监测对象。
本系统的功能:
(1)振华水厂、南楼水厂、龙山水厂、公司等均可联网监视相互的压力、流量、浊度、余氯等情况。
(2)允许具有指定用户的管理人员通过Internet监视水厂压力、流量、浊度、余氯及各测压点情况。
(3)各GPRS模块不再单纯地采集压力，可在管道上安装流量计、浊度、余氯、pH等水质仪表。
(4)提供实时、历史、汇总数据查询，大大方便管理分析及调节供水方案。
(5)提供实时、历史、汇总数据报表。
(6)提供压力点报警信息。
(7)允许大容量扩充GPRS测压点。
(8)提供用户管理，便于管理人员对一般人员的控制，有效地保证系统的安全性能。
本系统软件将考虑以后各加压站、各大型工厂等的压力、流量、浊度、余氯等接口，可满足一般常用的要求。本系统预留支持于SQL数据库、OPC及工业上位监控软件的接口。可满足未来发展的需要。
2.2 各管网测压点系统配置
如表1所示。
3 结语
采用GPRS构建供水调度监控系统系统，对于用户来说，由于通信费用较低，享受到了实惠。另外，由于接入设备可以移动，当管网监控点搬迁时设备可随之迁移并可继续使用，可以保护用户原有投资，适合于供水调度监控工作的特点，能很好地满足供水调监控的需求。
参考文献
[1] 韩卫杰.GPRS在城市供水管网远程测控调度系统中的应用[J].山西电子技术,2009,(01).
关键词:GPRS 供水高度 监控系统
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0075-02
开平市供水集团属下有振华水厂、南楼水厂、龙山水厂三个子水厂。为了便于供水管理和调度，于多年前已建成数据电台调度系统,对整个开平供水管网进行压力监测.且取得了很好的效果。近几年随着城市噪声及无线电的干扰，原有电台调度系统信号的可靠性得不到保障，且随着城市供水对水质要求越来越严格,采集数据也不再只限于压力,将会有很多水质仪表将接入调度系统。简单的无线电台通信已无法完成大流量数据及图像的传输。为方便以后系统的扩容性能及稳定性能,我们采用GPRS作为调度系统的主要传输手段。
1 系统概述
1.1 项目背景
项目背景城市供水调度监控系统的主要目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据采集和监控。该系统由监控中心和各个水源监测点组成，各个水源监测点的数据采集终端(RTU或PLC)可监视和采集水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等各种数据，供控制中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证供水质量，满足日益增产的用水量的需求。城市供水调度监控系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现管道压力、水流量的数据传送及阀门开关的自动控制，降低了故障率和提高了对系统的反应时间。便于及时迅速的了解及控制远端管道及阀门，低故障率和检修的时间，减少停水次数。各水源监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、水流量的实时数据与开关状态等数据，信息传输到自来水公司的监控中心，监控中心通过对传输回的数据进行分析，可找到出故障的地点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复供水，提高了整体的服务水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。
在城市供水调度监控系统中，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际。向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，但有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之监控系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用;与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。过去的数据电台传输方式随着各种无线电产品的大量生产使用，严重互相干扰数据传输，再之数据电台需要外置定向天线，这使得它的防雷效果差。在监控系统中，稳定可靠的无线通信方式主要包括:GSM短消息、GPRS、CDMA系统等。
1.2 方案选择
方案选择经过比较分析，选择中国移动的GPRS系统作为城市供水调度监控系统的数据通信平台。目前，GSM网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，特别是中国移动新推出的GPRS数据业务。GSM/GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建自来水供水调度监控系统，实现管网监控点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。
2 技术方案
2.1 GPRS改造方案
开平市供水集团管网GPRS调度系统联网图为:(正在运行的网络结构)
如图1所示。
GPRS传输方式:在远程终端，采集数据通过PLC接口送入GSM/GPRS无线通信控制终端，GSM/GPRS无线通信控制终端首先将数据打包成TCP/IP数据包，再转换成GPRS数据包，通过无线链路传送到无线数据交换中心(MDEC)。MDEC再剥离GPRS数据包并通过GGSN网关将TCP/IP数据包传送到Internet，再由Internet传送到通信控制计算机，通信控制计算机通过Socket套接字接受TCP/IP数据包，并把它还原成原始数据。当数据由无线数传监控中心到远程终端方向时，情况是类似的。
开平市供水集团公司GPRS组网的方式:
采用固定IP方式组网。
考虑到拥有固定的电信IP,而且长期比较稳定。把数据中心设置在振华水厂，通过固定IP特点端口直接指向服务器。
各GPRS模块把实时数据发送至服务器，服务器通过Web发布。公司中控室服务器可安装专门监控软件制作各种曲线及报警记录。振华水厂、南楼水厂可通过网络直接读取公司的服务器机子上的SQL数据，并在Wincc或RSVIEW监控软件里显示。振华水厂、南楼水厂模拟屏上的数据可与服务器数据同步。
同时经授权的管理人员或员工可在任何外网的机子上通过Web监视振华水厂、南楼水厂及管网压力、在线水质仪表等数据。
GPRS管理人员(特殊用户)可通过“开平市供水集团公司GPRS软件客户端”添加测压点或在线水质仪表监测点、无需专门到公司服务器上增加程序便可添加新的监测对象。
本系统的功能:
(1)振华水厂、南楼水厂、龙山水厂、公司等均可联网监视相互的压力、流量、浊度、余氯等情况。
(2)允许具有指定用户的管理人员通过Internet监视水厂压力、流量、浊度、余氯及各测压点情况。
(3)各GPRS模块不再单纯地采集压力，可在管道上安装流量计、浊度、余氯、pH等水质仪表。
(4)提供实时、历史、汇总数据查询，大大方便管理分析及调节供水方案。
(5)提供实时、历史、汇总数据报表。
(6)提供压力点报警信息。
(7)允许大容量扩充GPRS测压点。
(8)提供用户管理，便于管理人员对一般人员的控制，有效地保证系统的安全性能。
本系统软件将考虑以后各加压站、各大型工厂等的压力、流量、浊度、余氯等接口，可满足一般常用的要求。本系统预留支持于SQL数据库、OPC及工业上位监控软件的接口。可满足未来发展的需要。
2.2 各管网测压点系统配置
如表1所示。
3 结语
采用GPRS构建供水调度监控系统系统，对于用户来说，由于通信费用较低，享受到了实惠。另外，由于接入设备可以移动，当管网监控点搬迁时设备可随之迁移并可继续使用，可以保护用户原有投资，适合于供水调度监控工作的特点，能很好地满足供水调监控的需求。
参考文献
[1] 韩卫杰.GPRS在城市供水管网远程测控调度系统中的应用[J].山西电子技术,2009,(01).