基于GPRS自來水遠程抄表系統

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，以及自動化應用越來越廣泛，遠程抄表系統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。為了適應自來水公司用戶水表和現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、物業管理公司設計了基于GPRS無線網絡的自來水遠程抄表系統。該系統可自動完成用水戶水表網絡的遠程數據采集、紀錄、實時監測、統計分析、打印和供、停水控制等管理工作。

二、GPRS方案的優勢

（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95%以上，千家萬戶的水表既分散又遠離供水公司，多年來供水公司所應用的無線遙測系統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。而本系統的通信采用中國移動的GPRS網絡，在自來水公司的測控中心只需配置內置天線的中心站機，水表測點只需配置無線網絡水表或測站機。無線網絡水表和測站機，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，本系統的工程造價比應用電臺的系統造價至少低10-20萬元以上（測點數量越多差價越大）。

（二）低廉的運行費用

1.本系統采用中國移動的GPRS通信網絡，不需使用電臺、不需架設鐵塔天線或定向天線等配套設備，無線網絡水表和測站機基本上可免維護運行，不需配備專業技術人員維修保養，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，需配備專業技術人員維護，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絡的協議，并按傳輸量計費。采用GPRS方式的計費標準為：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次數據，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，有的遠程抄水表系統的通信采用中國電信的電話線傳輸，如果每小時傳輸1次數據，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的通信計費與本系統采用GPRS相比為148.80元÷20元=7.44倍。

三、解決方案介紹

（一）系統功能

1.自動檢測功能：系統對水表的用水量（流量）等參數（壓力）的數據進行采集、監測、紀錄，并進行數據分析處理，形成各種圖形和報表，實現遠程無人自動抄表。

2.動態顯示功能：可定時或隨機在遠程抄表系統網絡圖畫面上動態顯示每只水表的用水量和整個系統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.數據管理功能：建立歷史數據庫，存儲原始數據，供統計分析使用。對采集的用水量等數據進行累計值、平均值、最大值、最小值等的分析計算，系統數據庫適合擴充和維護，可滿足各種規模的供水部門數據抄表和維護使用。

5.合并、網絡瀏覽功能：本系統可與供水公司的服務器連接，通過局域網接入供水公司現有用水營業收費電腦管理系統，實現信息共享。

6.銀行自動繳費：通過監控中心收費管理系統與銀行掛接，計費靈活方便。

7.可依據用戶繳納水費情況控制供水或停水，具有支持IC卡功能。

（二）系統結構

（三）產品特性

自來水遠程抄表系統采用廈門宇能科技有限公司生產的YN2200 GPRS DTU。產品基于中國移動的GPRS網絡，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS數據業務實現無線聯網。在自來水遠程抄表系統方案中，YN2200 GPRS DTU可通過外置或嵌入方式與自來水信息采集點設備連接。
1、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。
2、接口： RS232、RS485、TTL。
3、系統理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。
4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作系統。
5、透明數據傳輸：YN2200-DTU內嵌TCP/IP協議，為用戶的數據設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、連接網絡，同時支持用戶端發起命令連接或遠程喚醒連接；
7、短信息備用數據通道：在GPRS網絡無法連接時可啟用短信作為備用數據傳輸通道；
8、短信息遠程維護功能；
9、實時監測網絡連接情況，掉線自動重撥功能；
10、提供主副IP及動態域名解析；
11、心跳報告時間間隔用戶可設定；
12、數據通信幀長度用戶可設定；
13、支持VPN安全功能。
14、安裝靈活、使用方便、可靠。

（四）、系統特點

1.該系統具有GPRS的各種優點，即：

1.1 永遠在線：只要激活GPRS后，將永遠保持在線，不存在掉線問題；類似于一種無線專線網絡。

1.2 高速傳輸：由于GPRS采取了先進的分組交換方式，數據傳輸最高理論值可達171.2kb/s。因此，本系統在一條可移動的信息高速公路上傳輸數據。

1.3 按量收費：GPRS按照本系統接收和發送數據的數量來收取費用，沒有數據流量的傳遞時，即使在線，也不收費。因此，它是一種面向使用、科學合理的計費方式。

2.該系統的自動檢測抄表功能可使供水公司（或小區物業管理部門）及時、準確地掌握用戶用水量和計收水費的情況，使供水管理和服務質量水平躍上一個新臺階，有力地促進供水公司（或小區物業部門）現代化管理水平的提高。

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

4.實現遠程自動抄表可減少抄表和相關的員工人數及費用開支，降低員工勞動強度，提高抄表工作效率；該系統的計量準確無誤將避免人工疏忽的漏抄、誤抄、估抄；該系統的實時監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；該系統的應用將有效地提高供水回收率和降低供水管網的運行成本。

5.配置大容量非易失存儲器，可存儲大量的水表數據，停電數據也可保存10年；密碼保護，非授權用戶無法操作。

四、結論

綜上所述，應用GPRS的自來水遠程抄表系統具有顯著的社會效益和經濟效益，其先進性、實用性、擴充性、安全性、可靠性，使得她必將在供水行業越來越廣泛地推廣應用，為供水行業的發展做出更大的貢獻。