供熱管網監控上的GPRS無線傳輸

隨著社會與經濟的發展，各種管網（熱、水、電、油、煤氣等）越來越多，管網測點數據的采集和及時傳輸是管網穩定、可靠運行的保證，要求計算機管網監測系統必須能夠在較低費用的前提下提供及時、準確的信息。然而，在使用的過程中，傳統有線、無線的管網監測系統的不足之處逐漸凸現出來。采用電話線傳輸數據，不能保證實時性；采用無線電臺，解決誤碼率和波特率的矛盾尤其抗干擾是一個令人頭疼的問題；采用專線電路，不可能對所有大面積分散的數據采集子站進行專線鋪設，更不能承擔高昂的運行費用。

針對這些問題，通過采用成熟的GPRS/CDMA無線終端為遠程數傳模塊，依托穩定、可靠的GPRS/CDMA網絡，在保證數據傳輸的及時、準確的前提下，將管網現場監控系統運行費用也降低到了最低；同時通信鏈路是由專業的運營商來維護，這就避免了用戶在使用監控系統的同時，還需要耗費很大精力去維護通信線路等問題；節約了用戶的初期建設投資和運行維護費用。

二、系統組成

系統由中心站和監測站組成，主站負責監控和管理，監測站采用RTU模塊實現數據采集、存儲、控制及上傳。

監測站利用RTU模塊對換熱站的溫度、壓力、流量、水泵的電流、溫度、啟停狀態等信號進行采集及處理，數據通過無線網絡傳送到中心站，同時接受中心站傳來的命令對換熱站水泵、調節閥等進行控制。該系統可以對換熱站進行實時自動監控，操作人員在主站可以看到各換熱站的各項數據，并對換熱站進行控制，實現換熱站無人值守。

主站采用PC計算機，連接互聯網或無線專網，主站向從站發送數據，并接收從站發來的數據。主站接收從站傳來的各自信號，處理后顯示輸出，如果有異常情況發生，可進行聲音報警，提醒操作人員采取措施，防止事故發生。系統有在線組態功能，根據整個熱力系統的狀況，自動對各從機在線組態，控制整個系統自動運行。主機可自動生成各種報表，并設有值班檢查功能及定時打印、隨機打印功能，實現對整個熱力系統自動化管理。

2.1監測站

每個監測點需要安裝一個監測箱，監測箱要求合乎IPC55防護等級要求。在監測箱內安裝1臺或者多臺STC-1、STC-2微型RTU，采用24V供電。箱內配一個220V/24VD或者12V的開關電源，給RTU和電臺、變送器供電。

溫度變送器選用PT100的溫度變送器，輸入為3線制，輸出為2線制。

壓力變送器選用2線制的設備，由24V供電。

流量計可以選用電磁流量計或者渦輪流量計，輸出可以是4～20mA或者是頻率信號。頻率信號可以接STC-1的開關量輸入，可以計算單位時間流量，還可以計算總流量。

STC-1的繼電器輸出可以控制閥門，應用非常方便。

對于熱力泵，供水泵，STC-2可以監控其工作電壓電流，出口溫度，出口壓力，流量計頻率信號可以接STC-2的開關量輸入，可以計算單位時間流量，還可以計算總流量。STC-2需要安裝三個電流互感器。

2.2監控中心網絡接入方式

2.2.1專線接入

接入成本和費用較高，接入的專線或光纜費用較高，另外用戶需要支付專線的月使用費。

2.2.2 ADSL撥號連接（動態公網IP地址）

2.2.3 通過固定公網IP連接

2.3 數據傳輸模式

2.3.1永遠在線模式

2.3.2定時傳輸模式

2.3.3中心呼叫模式（輪巡方式）

2.3.4數據觸發模式

2.4 GPRS DTU數據傳輸模塊（H7710 GPRS/CDMA DTU）

主要功能：支持PPP協議、TCP/IP協議、UDP/IP協議

透明數據傳輸與協議轉換

支持虛擬數據專用網

SIM卡特殊功能配置

短消息數據備用通道（選項）

通過Xmodem協議進行軟件升級

支持空中軟件升級和遠程維護（選項）

自動檢測網絡連接狀況

斷線自動連接、設備自診斷、自恢復

抗干擾設計，適合電磁環境惡劣的應用需求

防潮設計，適合室外應用

三、 監控中心ＭＣ系統軟件

監控中心監測軟件采用通用編程工具開發，具有靈活性好、針對性強的特點，可以對采集來的現場數據和實時數據進行分析、處理、保存、入庫，制作輸出報表、繪出各種曲線，從而實現整個系統的遠程抄表、實時監測及自動化管理功能。界面友好、操作簡單方便，真正實現了高效率和辦公自動化。可同時兼容多個二次儀表廠家的通信協議，也可根據用戶的要求增加用戶自己的通信協議。系統的網絡數據庫使網絡化管理變得簡單易行。對于傳輸過程中通訊協議可以調用集智達的動態庫。

3.1監控中心MC的TCP/UDP通訊功能（略）

3.2ＭＣ轉發本地串口通迅功能（支持實際串口和虛擬串口）（略）

四、 總結

熱網監控系統對于熱力公司提高供熱效率、降低運行成本，同時可以減少各熱力站的長期值守人員，極大的降低管理費用具有非常顯著的經濟效益。