基于GPRS自來水遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)

一、項目背景

隨著自來水供水部門對“一戶一表”工程改造的推進(jìn)，以及自動化應(yīng)用越來越廣泛，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)已成為自來水自動化管理和智能化控制不可缺少的組成部分。為了適應(yīng)自來水公司用戶水表和現(xiàn)代智能化樓宇用水管理的需要，方便水表用戶繳納水費，目前廈門宇能科技有限公司專門為自來水公司、物業(yè)管理公司設(shè)計了基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的自來水遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)可自動完成用水戶水表網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、紀(jì)錄、實時監(jiān)測、統(tǒng)計分析、打印和供、停水控制等管理工作。

二、GPRS方案的優(yōu)勢

（一） 較低的工程造價

由于城市的自來水供水普及率一般均達(dá)95%以上，千家萬戶的水表既分散又遠(yuǎn)離供水公司，多年來供水公司所應(yīng)用的無線遙測系統(tǒng)的通信一般都采用電臺。如采用該種通信方式，供水公司的測控中心均需配置電臺、專用電源和高增益的鐵塔天線，在市區(qū)各處水表用戶的測點除配置電臺及專用電源外，還需配置高增益的定向天線。而本系統(tǒng)的通信采用中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)，在自來水公司的測控中心只需配置內(nèi)置天線的中心站機，水表測點只需配置無線網(wǎng)絡(luò)水表或測站機。無線網(wǎng)絡(luò)水表和測站機，每臺僅占用一個移動電話號碼，其通信的可靠性與移動電話一樣。因此，本系統(tǒng)的工程造價比應(yīng)用電臺的系統(tǒng)造價至少低10-20萬元以上（測點數(shù)量越多差價越大）。

（二）低廉的運行費用

1.本系統(tǒng)采用中國移動的GPRS通信網(wǎng)絡(luò)，不需使用電臺、不需架設(shè)鐵塔天線或定向天線等配套設(shè)備，無線網(wǎng)絡(luò)水表和測站機基本上可免維護(hù)運行，不需配備專業(yè)技術(shù)人員維修保養(yǎng)，因此維修費用低。而采用電臺通訊需向無線電管理部門申請頻道資源，需配備專業(yè)技術(shù)人員維護(hù)，那么維修費、員工工資和交通費，加上電費和頻道占用費等，其綜合運行成本開支每個月不少于3000元。

2.可與中國移動通信公司簽訂使用其通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，并按傳輸量計費。采用GPRS方式的計費標(biāo)準(zhǔn)為：0.01元/1kb，最低收費為每月20元。每個測點傳輸量以2kb/次計，如果每小時傳輸1次數(shù)據(jù)，那么1個月的話費=2kb×24×31×0.01元/1kb=14.88元；按最低收費也就是20元。目前，有的遠(yuǎn)程抄水表系統(tǒng)的通信采用中國電信的電話線傳輸，如果每小時傳輸1次數(shù)據(jù)，那么每個測點1個月的話費=24×31×0.20元=148.80元；因此，采用有線電話線傳輸?shù)耐ㄐ庞嬞M與本系統(tǒng)采用GPRS相比為148.80元÷20元=7.44倍。

三、解決方案介紹

（一）系統(tǒng)功能

1.自動檢測功能：系統(tǒng)對水表的用水量（流量）等參數(shù)（壓力）的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測、紀(jì)錄，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，形成各種圖形和報表，實現(xiàn)遠(yuǎn)程無人自動抄表。

2.動態(tài)顯示功能：可定時或隨機在遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖畫面上動態(tài)顯示每只水表的用水量和整個系統(tǒng)所包括水表的總水量。

3.打印功能：可打印每只水表的月、年報表和月水費單，可打印總用水量的日、月、年報表和收水費的月、年報表。

4.數(shù)據(jù)管理功能：建立歷史數(shù)據(jù)庫，存儲原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計分析使用。對采集的用水量等數(shù)據(jù)進(jìn)行累計值、平均值、最大值、最小值等的分析計算，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫適合擴充和維護(hù)，可滿足各種規(guī)模的供水部門數(shù)據(jù)抄表和維護(hù)使用。

5.合并、網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能：本系統(tǒng)可與供水公司的服務(wù)器連接，通過局域網(wǎng)接入供水公司現(xiàn)有用水營業(yè)收費電腦管理系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享。

6.銀行自動繳費：通過監(jiān)控中心收費管理系統(tǒng)與銀行掛接，計費靈活方便。

7.可依據(jù)用戶繳納水費情況控制供水或停水，具有支持IC卡功能。

（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（三）產(chǎn)品特性

自來水遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)采用廈門宇能科技有限公司生產(chǎn)的YN2200 GPRS DTU。產(chǎn)品基于中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實現(xiàn)無線聯(lián)網(wǎng)。在自來水遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)方案中，YN2200 GPRS DTU可通過外置或嵌入方式與自來水信息采集點設(shè)備連接。
1、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。
2、接口： RS232、RS485、TTL。
3、系統(tǒng)理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。
4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作系統(tǒng)。
5、透明數(shù)據(jù)傳輸：YN2200-DTU內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供透明傳輸通道；
6、自動撥號連接：YN2200-DTU可配置上電自動撥號上網(wǎng)、連接網(wǎng)絡(luò)，同時支持用戶端發(fā)起命令連接或遠(yuǎn)程喚醒連接；
7、短信息備用數(shù)據(jù)通道：在GPRS網(wǎng)絡(luò)無法連接時可啟用短信作為備用數(shù)據(jù)傳輸通道；
8、短信息遠(yuǎn)程維護(hù)功能；
9、實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)連接情況，掉線自動重?fù)芄δ埽?
10、提供主副IP及動態(tài)域名解析；
11、心跳報告時間間隔用戶可設(shè)定；
12、數(shù)據(jù)通信幀長度用戶可設(shè)定；
13、支持VPN安全功能。
14、安裝靈活、使用方便、可靠。

（四）、系統(tǒng)特點

1.該系統(tǒng)具有GPRS的各種優(yōu)點，即：

1.1 永遠(yuǎn)在線：只要激活GPRS后，將永遠(yuǎn)保持在線，不存在掉線問題；類似于一種無線專線網(wǎng)絡(luò)。

1.2 高速傳輸：由于GPRS采取了先進(jìn)的分組交換方式，數(shù)據(jù)傳輸最高理論值可達(dá)171.2kb/s。因此，本系統(tǒng)在一條可移動的信息高速公路上傳輸數(shù)據(jù)。

1.3 按量收費：GPRS按照本系統(tǒng)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)量來收取費用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時，即使在線，也不收費。因此，它是一種面向使用、科學(xué)合理的計費方式。

2.該系統(tǒng)的自動檢測抄表功能可使供水公司（或小區(qū)物業(yè)管理部門）及時、準(zhǔn)確地掌握用戶用水量和計收水費的情況，使供水管理和服務(wù)質(zhì)量水平躍上一個新臺階，有力地促進(jìn)供水公司（或小區(qū)物業(yè)部門）現(xiàn)代化管理水平的提高。

3.該系統(tǒng)可徹底解決用水的實時管理、實時計量和遠(yuǎn)程控制的問題，為供水公司實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動計量、水量分時計費、水損分析管理和用水系統(tǒng)實時遠(yuǎn)程監(jiān)控等現(xiàn)代化供水管理提供了可靠的手段。

4.實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動抄表可減少抄表和相關(guān)的員工人數(shù)及費用開支，降低員工勞動強度，提高抄表工作效率；該系統(tǒng)的計量準(zhǔn)確無誤將避免人工疏忽的漏抄、誤抄、估抄；該系統(tǒng)的實時監(jiān)測可減少由于管道破裂漏水、用戶違章用水等造成的水量損失；該系統(tǒng)的應(yīng)用將有效地提高供水回收率和降低供水管網(wǎng)的運行成本。

5.配置大容量非易失存儲器，可存儲大量的水表數(shù)據(jù)，停電數(shù)據(jù)也可保存10年；密碼保護(hù)，非授權(quán)用戶無法操作。

四、結(jié)論

綜上所述，應(yīng)用GPRS的自來水遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，其先進(jìn)性、實用性、擴充性、安全性、可靠性，使得她必將在供水行業(yè)越來越廣泛地推廣應(yīng)用，為供水行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。