太平洋水處理工程有限公司  秦愛(ài)冬  張振華

　　摘要：本文介紹了利用GPRS無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)供水企業(yè)大用戶計(jì)量、監(jiān)控、抄收的應(yīng)用模式。對(duì)系統(tǒng)的一般組成、功能和特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)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(lái)水公司年售水量已突破1億立方米，用戶接近14萬(wàn)戶。通過(guò)DN80以上水表計(jì)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(jì)量、監(jiān)控、抄收管理工作關(guān)系到自來(lái)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(jì)量、監(jiān)控、抄收工作已顯得非常必要。

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

　　二、系統(tǒng)通訊方式選擇

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

　　目前南通自來(lái)水公司大用戶有50多個(gè)，不可能對(duì)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(yíng)商線路或帶寬又無(wú)法承擔(dān)其高昂的運(yùn)行費(fèi)用；而采用電話撥號(hào)不但運(yùn)行費(fèi)用高，且實(shí)時(shí)性差、誤碼率高。

　　采用無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)，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(wèn)題將直接影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

　　針對(duì)這些問(wèn)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(guó)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性強(qiáng)。有效解決了其他通信方式存在的諸多問(wèn)題。在保證數(shù)據(jù)傳輸及時(shí)、準(zhǔn)確的前提下，將系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用也降低到了最低。同時(shí)通信鏈路由專業(yè)的運(yùn)營(yíng)商來(lái)維護(hù)，避免了用戶在使用系統(tǒng)的同時(shí)，還需要耗費(fèi)很大精力去維護(hù)通信線路等問(wèn)題；節(jié)約了用戶的初期建設(shè)投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

　　三、大用戶計(jì)量、監(jiān)控、抄收系統(tǒng)構(gòu)成

　　由圖可見，GPRS大用戶計(jì)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(jì)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(shí)時(shí)召測(cè)

　　若某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的參數(shù)異常時(shí)，用戶可選擇實(shí)時(shí)召測(cè)功能，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行不間斷的召測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大用戶的實(shí)時(shí)監(jiān)控。該點(diǎn)數(shù)據(jù)可選擇僅為監(jiān)測(cè)，不存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　Ø 動(dòng)態(tài)巡檢

　　當(dāng)用戶想了解各個(gè)站點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況時(shí)，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)巡檢來(lái)實(shí)現(xiàn)。動(dòng)態(tài)巡檢輪流顯示各個(gè)站點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況，巡檢結(jié)果采用表格形式顯示出來(lái)。數(shù)據(jù)中心可根據(jù)要求選擇合適的巡檢周期，定時(shí)巡檢各大用戶測(cè)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)讀至中心服務(wù)器存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)大用戶數(shù)據(jù)抄收。

　　Ø 定時(shí)上報(bào)功能

　　現(xiàn)場(chǎng)RTU可按定制的采樣時(shí)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(kù)，即可保存所需要的完整數(shù)據(jù)，以備制作報(bào)表、圖表使用。又可以減少通訊次數(shù)。

　　Ø 統(tǒng)計(jì)分析功能

　　系統(tǒng)可以對(duì)計(jì)量、監(jiān)控、抄收數(shù)據(jù)進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)分析，提供各種報(bào)表。用戶可通過(guò)設(shè)置不同的查詢條件從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得各種歷史數(shù)據(jù)，顯示某一時(shí)刻的流量、濁度等參數(shù)或其歷史數(shù)據(jù)等。也可查詢報(bào)警記錄，獲得產(chǎn)生報(bào)警的時(shí)間。靈活地選擇時(shí)間段，如日?qǐng)?bào)、周報(bào)、旬報(bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)等；也可以靈活選擇任意時(shí)間段報(bào)表。靈活選擇用戶和水表范圍，生成某組用戶地各類報(bào)表?？梢赃M(jìn)行各種費(fèi)用的計(jì)算。日?qǐng)?bào)表列出一天24小時(shí)的累計(jì)流量等情況；月報(bào)表根據(jù)每月天數(shù)列出每天的用水情況；年度報(bào)表就是一年12個(gè)月每月的用水情況。報(bào)表可以直接進(jìn)行預(yù)覽、打印。

　　Ø 故障處理和報(bào)警功能。

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

　　Ø 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢功能

　　操作員可通過(guò)設(shè)置不同的查詢條件(包括時(shí)間、用戶、數(shù)據(jù)范圍等)從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得各種歷史數(shù)據(jù)，顯示這一時(shí)刻的瞬時(shí)流量、累計(jì)流量等參數(shù)。也可查詢報(bào)警記錄，獲得產(chǎn)生報(bào)警的時(shí)間和原因。數(shù)據(jù)庫(kù)可方便的進(jìn)行維護(hù)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL SERVER網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，可對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并可在權(quán)限范圍內(nèi)實(shí)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(kù)

　　軟件中可錄入每個(gè)站點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)所用設(shè)備、管徑等，以及現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系人的名字和電話，使用起來(lái)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(jí)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(duì)于一般用戶來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)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(yíng)業(yè)收費(fèi)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(kù)可以和營(yíng)業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，共享數(shù)據(jù)資源。各營(yíng)業(yè)所通過(guò)有線撥號(hào)或城域?qū)拵гL問(wèn)大用戶數(shù)據(jù)中心管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，讀取相關(guān)計(jì)量抄收數(shù)據(jù)。大用戶計(jì)量抄收數(shù)據(jù)通過(guò)有線撥號(hào)或城域?qū)拵Х绞街苯影l(fā)送到相關(guān)營(yíng)業(yè)收費(fèi)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(kù)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(guò)通用的ODBC方式以實(shí)時(shí)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(jì)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(diǎn)

　　Ø 預(yù)防用戶惡意偷水

　　系統(tǒng)對(duì)用水大戶實(shí)行實(shí)時(shí)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(bào)警提示，直到用戶響應(yīng)方可停止報(bào)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(gè)時(shí)段用水高峰、低谷及平均值等歷史數(shù)據(jù)保存并可以報(bào)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(shí)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(chǎng)儀表數(shù)據(jù)的一致性

　　南通水司大用戶計(jì)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(jì)，可提供傳統(tǒng)的4～20mA模擬信號(hào)輸出瞬時(shí)流量和脈沖信號(hào)輸出累計(jì)量供數(shù)據(jù)采集終端采集。同時(shí)該智能儀表帶RS485數(shù)據(jù)通訊接口，可通過(guò)用戶編程方式直接讀取流量瞬時(shí)及累計(jì)值。我們通過(guò)數(shù)字通訊方式直接通過(guò)RS485通訊接口讀取現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的流量數(shù)據(jù)。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

　　1、抄收數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)實(shí)現(xiàn)異常報(bào)警，大大降低了現(xiàn)場(chǎng)RTU的投資。