太平洋水處理工程有限公司  秦愛冬  張振華

　　摘要：本文介紹了利用GPRS無線通信技術(shù)實現(xiàn)供水企業(yè)大用戶計量、監(jiān)控、抄收的應(yīng)用模式。對系統(tǒng)的一般組成、功能和特點進(jìn)行了簡要說明。

　　關(guān)鍵詞：GPRS 大用戶抄收

　　一、概述

　　隨著南通市城市建設(shè)的日新月異和供水事業(yè)的飛速發(fā)展，南通市自來水公司年售水量已突破1億立方米，用戶接近14萬戶。通過DN80以上水表計量的用戶雖僅有400多戶，但其用水量卻幾近公司年總售水量的50％，做好大用戶計量、監(jiān)控、抄收管理工作關(guān)系到自來水公司的經(jīng)濟(jì)命脈，因此，運(yùn)用先進(jìn)的、科學(xué)的、規(guī)范手段管理好大用戶計量、監(jiān)控、抄收工作已顯得非常必要。

　　大用戶抄收系統(tǒng)實現(xiàn)的目標(biāo)是：以監(jiān)控為手段實現(xiàn)大用戶用水量的準(zhǔn)確計量和自動抄收。

　　二、系統(tǒng)通訊方式選擇

　　通訊方式一般分為有線和無線兩種方式。有線通訊一般采用電話撥號、電話專線及光纖等。無線通訊方式有無線數(shù)傳電臺、短消息、GPRS、CDMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/P>

　　目前南通自來水公司大用戶有50多個，不可能對所有的大用戶進(jìn)行電話專線和光纖的敷設(shè)，租用其他網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商線路或帶寬又無法承擔(dān)其高昂的運(yùn)行費用；而采用電話撥號不但運(yùn)行費用高，且實時性差、誤碼率高。

　　采用無線數(shù)傳電臺，同樣存在誤碼率和波特率的矛盾，尤其令人頭疼的干擾和維護(hù)問題將直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　針對這些問題，我們采用目前世界上先進(jìn)的GPRS數(shù)據(jù)通信技術(shù)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟的GPRS DTU模塊為遠(yuǎn)程數(shù)傳模塊，依托穩(wěn)定、可靠的中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，數(shù)據(jù)采集實時性強(qiáng)。有效解決了其他通信方式存在的諸多問題。在保證數(shù)據(jù)傳輸及時、準(zhǔn)確的前提下，將系統(tǒng)運(yùn)行費用也降低到了最低。同時通信鏈路由專業(yè)的運(yùn)營商來維護(hù)，避免了用戶在使用系統(tǒng)的同時，還需要耗費很大精力去維護(hù)通信線路等問題；節(jié)約了用戶的初期建設(shè)投資和運(yùn)行維護(hù)費用。

　　三、大用戶計量、監(jiān)控、抄收系統(tǒng)構(gòu)成

　　由圖可見，GPRS大用戶計量、監(jiān)控、抄收監(jiān)控系統(tǒng)有下列三大部分構(gòu)成

　　a).大用戶計量、監(jiān)控、抄收數(shù)據(jù)終端RTU

　　b).GPRS公網(wǎng)和Internet公網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。

　　c).水司數(shù)據(jù)中心監(jiān)控管理系統(tǒng)。

　　四、系統(tǒng)功能

　　Ø 實時召測

　　若某一監(jiān)測點的參數(shù)異常時，用戶可選擇實時召測功能，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行不間斷的召測，實現(xiàn)對大用戶的實時監(jiān)控。該點數(shù)據(jù)可選擇僅為監(jiān)測，不存入數(shù)據(jù)庫。

　　Ø 動態(tài)巡檢

　　當(dāng)用戶想了解各個站點的現(xiàn)場情況時，可以通過動態(tài)巡檢來實現(xiàn)。動態(tài)巡檢輪流顯示各個站點的現(xiàn)場情況，巡檢結(jié)果采用表格形式顯示出來。數(shù)據(jù)中心可根據(jù)要求選擇合適的巡檢周期，定時巡檢各大用戶測點，將數(shù)據(jù)讀至中心服務(wù)器存儲，實現(xiàn)大用戶數(shù)據(jù)抄收。

　　Ø 定時上報功能

　　現(xiàn)場RTU可按定制的采樣時間采集并上傳數(shù)據(jù)上傳，存入數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫，即可保存所需要的完整數(shù)據(jù)，以備制作報表、圖表使用。又可以減少通訊次數(shù)。

　　Ø 統(tǒng)計分析功能

　　系統(tǒng)可以對計量、監(jiān)控、抄收數(shù)據(jù)進(jìn)行各種統(tǒng)計分析，提供各種報表。用戶可通過設(shè)置不同的查詢條件從數(shù)據(jù)庫中獲得各種歷史數(shù)據(jù)，顯示某一時刻的流量、濁度等參數(shù)或其歷史數(shù)據(jù)等。也可查詢報警記錄，獲得產(chǎn)生報警的時間。靈活地選擇時間段，如日報、周報、旬報、月報、季報、年報等；也可以靈活選擇任意時間段報表。靈活選擇用戶和水表范圍，生成某組用戶地各類報表。可以進(jìn)行各種費用的計算。日報表列出一天24小時的累計流量等情況；月報表根據(jù)每月天數(shù)列出每天的用水情況；年度報表就是一年12個月每月的用水情況。報表可以直接進(jìn)行預(yù)覽、打印。

　　Ø 故障處理和報警功能。

　　現(xiàn)場出現(xiàn)故障時(比如停電)，數(shù)據(jù)采集終端自動向控制中心報警，通訊異常也可進(jìn)行報警，報警方式為窗口提示、聲音報警等。報警需操作員應(yīng)答進(jìn)行解除。強(qiáng)制操作人員對此進(jìn)行處理，任何時候都不可能忽略報警，防止故障擴(kuò)大化。

　　Ø 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫查詢功能

　　操作員可通過設(shè)置不同的查詢條件(包括時間、用戶、數(shù)據(jù)范圍等)從數(shù)據(jù)庫中獲得各種歷史數(shù)據(jù)，顯示這一時刻的瞬時流量、累計流量等參數(shù)。也可查詢報警記錄，獲得產(chǎn)生報警的時間和原因。數(shù)據(jù)庫可方便的進(jìn)行維護(hù)，數(shù)據(jù)庫采用SQL SERVER網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，可對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并可在權(quán)限范圍內(nèi)實現(xiàn)局域網(wǎng)或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享。

　　Ø 完整的設(shè)備數(shù)據(jù)庫

　　軟件中可錄入每個站點現(xiàn)場所用設(shè)備、管徑等，以及現(xiàn)場聯(lián)系人的名字和電話，使用起來更方便。原始資料可選擇以文本方式輸出。

　　Ø 全面的系統(tǒng)安全設(shè)置

　　系統(tǒng)設(shè)置多級權(quán)限，不同權(quán)限的功能有所不同。系統(tǒng)管理員可以使用所有的功能，而對于一般用戶來說，數(shù)據(jù)庫維護(hù)，系統(tǒng)維護(hù)等一些涉及系統(tǒng)內(nèi)部安全的設(shè)置功能限制使用。

　　Ø 系統(tǒng)的擴(kuò)展功能有：

　　與營業(yè)收費系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)

　　大用戶數(shù)據(jù)中心管理信息數(shù)據(jù)庫可以和營業(yè)收費系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，共享數(shù)據(jù)資源。各營業(yè)所通過有線撥號或城域?qū)拵гL問大用戶數(shù)據(jù)中心管理信息數(shù)據(jù)庫，讀取相關(guān)計量抄收數(shù)據(jù)。大用戶計量抄收數(shù)據(jù)通過有線撥號或城域?qū)拵Х绞街苯影l(fā)送到相關(guān)營業(yè)收費中心。

　　與管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）聯(lián)網(wǎng)

　　大用戶數(shù)據(jù)中心管理信息數(shù)據(jù)庫可以和GIS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，共享數(shù)據(jù)資源。將大用戶的水量水質(zhì)參數(shù)通過通用的ODBC方式以實時數(shù)據(jù)表和歷史數(shù)據(jù)表提交。為城市管網(wǎng)平差分析計算、城市管網(wǎng)及制水廠、加壓泵站建設(shè)提供原始依據(jù)。詳細(xì)軟件接口需作進(jìn)一步需求分析。

　　五、系統(tǒng)特點

　　Ø 預(yù)防用戶惡意偷水

　　系統(tǒng)對用水大戶實行實時監(jiān)控，一旦用戶出現(xiàn)偷水、漏水現(xiàn)象，系統(tǒng)立即在監(jiān)控中心進(jìn)行聲光報警提示，直到用戶響應(yīng)方可停止報警。

　　Ø 可以給用水大戶提供合理節(jié)水的建議和原始數(shù)據(jù)

　　系統(tǒng)能把用水大戶各個時段用水高峰、低谷及平均值等歷史數(shù)據(jù)保存并可以報表和圖表形式輸出。為用水大戶合理用水和水公司合理分配調(diào)度提供決策依據(jù)。同時為水司水廠和管網(wǎng)建設(shè)提供最原始數(shù)據(jù)。

　　Ø 采用數(shù)字通訊保證抄收數(shù)據(jù)與現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)的一致性

　　南通水司大用戶計量、監(jiān)控、抄收系統(tǒng)目前普遍采用ABB公司（威爾泰）的電磁流量計，可提供傳統(tǒng)的4～20mA模擬信號輸出瞬時流量和脈沖信號輸出累計量供數(shù)據(jù)采集終端采集。同時該智能儀表帶RS485數(shù)據(jù)通訊接口，可通過用戶編程方式直接讀取流量瞬時及累計值。我們通過數(shù)字通訊方式直接通過RS485通訊接口讀取現(xiàn)場智能儀表的流量數(shù)據(jù)。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在：

　　1、抄收數(shù)據(jù)與現(xiàn)場儀表讀數(shù)完全一致。

　　2、利用GPRS自帶的數(shù)字量輸入輸出點實現(xiàn)異常報警，大大降低了現(xiàn)場RTU的投資。