自来水远程监控无线解决方案

GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统（BSS）从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s，实际应用带宽大约在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。GPRS是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。
基于GPRS网络组建的自来水网远程监控系统有如下特点：
◇ 永远在线 GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性；
◇ 按流量计费 GPRS DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用；
◇ 高速传输 GPRS网络的传输速度最快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供20～40Kbps的稳定数据传输；
◇ 组网简单、迅速、灵活 GPRS无线系统可以通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资；
◇ 通信链路由专业运营商维护 由于采用中国移动的GPRS 数据业务，因此链路维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧；
◇ 防雷击 由于采用中国移动的GPRS 数据业务，所以在不影响上网的前提下，GPRS DTU的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。
三、系统结构图及功能简介

图例功能说明：
下位机分别有温度传感器，流量计，电流互感器，接触器，红外报警器等设备。下面依次说明：
1、温度传感器采用贴片式温度传感器，直接贴于水泵泵体表面，测量水泵泵体的温度，并实现温度超限报警的功能；
2、流量计是用户提供，要求是智能流量计，直接通过RS232同监测控制器通讯，来交换数据；
3、电流互感器测量泵各个相的电流值，并把该数据远传至数据中心，实现各个相电流的实时检测，并根据设定值实现报警；
4、监测控制器控制泵交流接触器的动作，实现泵的远程开关动作，并且根据交流接触器的状态，判断当前泵的启停状态，以判断当前泵能否启动。
5、红外报警器主要是判断泵房中的非法闯入报警，防止泵房中的非法人为操作。
6、通讯过程是所有上行或下行数据经过GPRS无线网络进行传送，上行数据经无线网络传送至监控中心接收服务器，服务器把数据做筛选，判断，分类后，写入数据库，客户端计算机如果需要浏览数据，则向数据库服务器查询所需数据，并形成相关报表，报警，曲线等直观显示界面，以供客户浏览。
四、系统功能详细说明
1、水泵监控系统实现的功能如下：
◆ 水泵泵体表面的温度检测，报警及远传
◆ 瞬时流量的监测及远传
◆ 水泵三相供电电流检测，报警及远传
◆ 水泵泵房非法闯入的红外检测，报警。
◆ 水泵远程启停控制，
◆ 水泵当前状态的监测及远传。
◆ 累计流量的检测及远传（根据甲方的流量计功能而定）
2、通讯系统实现的功能如下：
◆ 监测控制器所采集数据的实时远传（不能低于2分钟）；
◆ 下位DTU的故障自检；
◆ 通讯链路状态检测；
◆ 下位DTU的非正常状态的自动复位；
◆ DTU信号在有效范围内的自动调整功能，自动适应功能；
◆ 下位DTU同监测控制器之间链路自动监测；
◆ 监测控制器所采集有效数据的透明传输；
◆ 监测控制器所有采集数据的智能分析
3、中心软件实现的功能如下：
◆ 实时上报数据的接收处理，写库；
◆ 中心远程控制DTU的上报，复位；
◆ 中心实时对下位DTU的通讯链路检测；
◆ 对下位DTU压缩数据的解包，分析，处理；
◆ 二次表监测控制器故障自动上报报警；
◆ 全部通迅数据日志记录功能；
◆ 下位机数据的实时显示；
◆ 下位机各个数据的历史查询（视用户所用数据库而定）；
◆ 下位机瞬时流量的实时曲线和历史曲线生成；
◆ 下位机数据的日、周、月、年报表生成；
五、解决方案的特点：
◆ 先进性
本方案设计中不仅采用了先进的软、硬件，而且着眼于企业“管控一体化”的需求，贯彻了数字化、信息化环保的先进思想，使企业生产数据的进一步智能应用成为现实。该方案使控制系统有机地成为企业整个IT架构的一部分。
该系统采用先进的计算机控制系统，主要用于城市自来水网的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统配有可靠的硬件设备和功能强大、运行可靠、界面友好的系统软件、编程软件、控制软件。
◆ 高可靠性
与传统的无线电台传输相比，GPRS网的数据传输抗干扰能力更强，且通讯覆盖范围远远强于前者；
现场控制站PLC对工艺过程的控制不会因监控计算机的瘫痪而受影响；
现场控制站的PLC能够在恶劣的环境中长期可靠运行，并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，结构坚固、抗腐蚀、适应较宽的温度变化范围，平均无故障间隔时间（MTBF）15年。
◆ 强大的功能
PLC的编程语言符合IEC61131-3标准，易学、易懂、易用；
CPU内置软PID，并提供了丰富的指令集及函数库，用户直接调用；
PCAUTO组态软件图库丰富，网络功能强大，报警、报表、历史数据以及二次开发功能完善而易用。
◆ 优良的开放性