自來水遠程監控無線解決方案

GPRS是通用分組無線業務（General Packet Radio Service）的英文簡稱，是在現有GSM系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。GPRS采用與GSM同樣的無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA幀結構，這種新的分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似。因此，現有的基站子系統（BSS）從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。GPRS理論帶寬可達171.2Kbit/s，實際應用帶寬大約在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連接、數據傳輸等應用。GPRS是一種新的移動數據通信業務，在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP或X.25服務。GPRS采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術實現數據分組發送和接收，用戶永遠在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。
基于GPRS網絡組建的自來水網遠程監控系統有如下特點：
◇ 永遠在線 GPRS DTU一開機就能自動附著到GPRS網絡上，并與數據中心建立通信鏈路，隨時收發用戶數據設備的數據，具有很高的實時性；
◇ 按流量計費 GPRS DTU一直在線，按照接收和發送數據包的數量來收取費用，沒有數據流量的傳遞時不收費用；
◇ 高速傳輸 GPRS網絡的傳輸速度最快將達到160Kbps，速率的高低取決于移動運營商的網絡設置，根據中國移動的網絡情況，目前可提供20～40Kbps的穩定數據傳輸；
◇ 組網簡單、迅速、靈活 GPRS無線系統可以通過Internet網絡隨時隨地的構建覆蓋全中國的虛擬移動數據通信專用網絡，為廣大中小用戶提供接入便利，節省接入投資；
◇ 通信鏈路由專業運營商維護 由于采用中國移動的GPRS 數據業務，因此鏈路維護也由中國移動負責，免除通信鏈路維護的后顧之憂；
◇ 防雷擊 由于采用中國移動的GPRS 數據業務，所以在不影響上網的前提下，GPRS DTU的發射功率非常小，天線非常短，而且無需高架，克服了有線傳輸和無線電臺傳輸容易引雷擊壞設備的缺點。
三、系統結構圖及功能簡介

圖例功能說明：
下位機分別有溫度傳感器，流量計，電流互感器，接觸器，紅外報警器等設備。下面依次說明：
1、溫度傳感器采用貼片式溫度傳感器，直接貼于水泵泵體表面，測量水泵泵體的溫度，并實現溫度超限報警的功能；
2、流量計是用戶提供，要求是智能流量計，直接通過RS232同監測控制器通訊，來交換數據；
3、電流互感器測量泵各個相的電流值，并把該數據遠傳至數據中心，實現各個相電流的實時檢測，并根據設定值實現報警；
4、監測控制器控制泵交流接觸器的動作，實現泵的遠程開關動作，并且根據交流接觸器的狀態，判斷當前泵的啟停狀態，以判斷當前泵能否啟動。
5、紅外報警器主要是判斷泵房中的非法闖入報警，防止泵房中的非法人為操作。
6、通訊過程是所有上行或下行數據經過GPRS無線網絡進行傳送，上行數據經無線網絡傳送至監控中心接收服務器，服務器把數據做篩選，判斷，分類后，寫入數據庫，客戶端計算機如果需要瀏覽數據，則向數據庫服務器查詢所需數據，并形成相關報表，報警，曲線等直觀顯示界面，以供客戶瀏覽。
四、系統功能詳細說明
1、水泵監控系統實現的功能如下：
◆ 水泵泵體表面的溫度檢測，報警及遠傳
◆ 瞬時流量的監測及遠傳
◆ 水泵三相供電電流檢測，報警及遠傳
◆ 水泵泵房非法闖入的紅外檢測，報警。
◆ 水泵遠程啟?？刂?，
◆ 水泵當前狀態的監測及遠傳。
◆ 累計流量的檢測及遠傳（根據甲方的流量計功能而定）
2、通訊系統實現的功能如下：
◆ 監測控制器所采集數據的實時遠傳（不能低于2分鐘）；
◆ 下位DTU的故障自檢；
◆ 通訊鏈路狀態檢測；
◆ 下位DTU的非正常狀態的自動復位；
◆ DTU信號在有效范圍內的自動調整功能，自動適應功能；
◆ 下位DTU同監測控制器之間鏈路自動監測；
◆ 監測控制器所采集有效數據的透明傳輸；
◆ 監測控制器所有采集數據的智能分析
3、中心軟件實現的功能如下：
◆ 實時上報數據的接收處理，寫庫；
◆ 中心遠程控制DTU的上報，復位；
◆ 中心實時對下位DTU的通訊鏈路檢測；
◆ 對下位DTU壓縮數據的解包，分析，處理；
◆ 二次表監測控制器故障自動上報報警；
◆ 全部通迅數據日志記錄功能；
◆ 下位機數據的實時顯示；
◆ 下位機各個數據的歷史查詢（視用戶所用數據庫而定）；
◆ 下位機瞬時流量的實時曲線和歷史曲線生成；
◆ 下位機數據的日、周、月、年報表生成；
五、解決方案的特點：
◆ 先進性
本方案設計中不僅采用了先進的軟、硬件，而且著眼于企業“管控一體化”的需求，貫徹了數字化、信息化環保的先進思想，使企業生產數據的進一步智能應用成為現實。該方案使控制系統有機地成為企業整個IT架構的一部分。
該系統采用先進的計算機控制系統，主要用于城市自來水網的生產控制、運行操作、監視管理?？刂葡到y配有可靠的硬件設備和功能強大、運行可靠、界面友好的系統軟件、編程軟件、控制軟件。
◆ 高可靠性
與傳統的無線電臺傳輸相比，GPRS網的數據傳輸抗干擾能力更強，且通訊覆蓋范圍遠遠強于前者；
現場控制站PLC對工藝過程的控制不會因監控計算機的癱瘓而受影響；
現場控制站的PLC能夠在惡劣的環境中長期可靠運行，并且易配置、易接線、易維護、隔離性好，結構堅固、抗腐蝕、適應較寬的溫度變化范圍，平均無故障間隔時間（MTBF）15年。
◆ 強大的功能
PLC的編程語言符合IEC61131-3標準，易學、易懂、易用；
CPU內置軟PID，并提供了豐富的指令集及函數庫，用戶直接調用；
PCAUTO組態軟件圖庫豐富，網絡功能強大，報警、報表、歷史數據以及二次開發功能完善而易用。
◆ 優良的開放性