基于GPRS自来水远程抄表系统

一、项目背景

随着自来水供水部门对“一户一表”工程改造的推进，以及自动化应用越来越广泛，远程抄表系统已成为自来水自动化管理和智能化控制不可缺少的组成部分。为了适应自来水公司用户水表和现代智能化楼宇用水管理的需要，方便水表用户缴纳水费，目前厦门宇能科技有限公司专门为自来水公司、物业管理公司设计了基于GPRS无线网络的自来水远程抄表系统。该系统可自动完成用水户水表网络的远程数据采集、纪录、实时监测、统计分析、打印和供、停水控制等管理工作。

二、GPRS方案的优势

（一） 较低的工程造价

由于城市的自来水供水普及率一般均达95%以上，千家万户的水表既分散又远离供水公司，多年来供水公司所应用的无线遥测系统的通信一般都采用电台。如采用该种通信方式，供水公司的测控中心均需配置电台、专用电源和高增益的铁塔天线，在市区各处水表用户的测点除配置电台及专用电源外，还需配置高增益的定向天线。而本系统的通信采用中国移动的GPRS网络，在自来水公司的测控中心只需配置内置天线的中心站机，水表测点只需配置无线网络水表或测站机。无线网络水表和测站机，每台仅占用一个移动电话号码，其通信的可靠性与移动电话一样。因此，本系统的工程造价比应用电台的系统造价至少低10-20万元以上（测点数量越多差价越大）。

（二）低廉的运行费用

1.本系统采用中国移动的GPRS通信网络，不需使用电台、不需架设铁塔天线或定向天线等配套设备，无线网络水表和测站机基本上可免维护运行，不需配备专业技术人员维修保养，因此维修费用低。而采用电台通讯需向无线电管理部门申请频道资源，需配备专业技术人员维护，那么维修费、员工工资和交通费，加上电费和频道占用费等，其综合运行成本开支每个月不少于3000元。

2.可与中国移动通信公司签订使用其通讯网络的协议，并按传输量计费。采用GPRS方式的计费标准为：0.01元/1kb，最低收费为每月20元。每个测点传输量以2kb/次计，如果每小时传输1次数据，那么1个月的话费=2kb×24×31×0.01元/1kb=14.88元；按最低收费也就是20元。目前，有的远程抄水表系统的通信采用中国电信的电话线传输，如果每小时传输1次数据，那么每个测点1个月的话费=24×31×0.20元=148.80元；因此，采用有线电话线传输的通信计费与本系统采用GPRS相比为148.80元÷20元=7.44倍。

三、解决方案介绍

（一）系统功能

1.自动检测功能：系统对水表的用水量（流量）等参数（压力）的数据进行采集、监测、纪录，并进行数据分析处理，形成各种图形和报表，实现远程无人自动抄表。

2.动态显示功能：可定时或随机在远程抄表系统网络图画面上动态显示每只水表的用水量和整个系统所包括水表的总水量。

3.打印功能：可打印每只水表的月、年报表和月水费单，可打印总用水量的日、月、年报表和收水费的月、年报表。

4.数据管理功能：建立历史数据库，存储原始数据，供统计分析使用。对采集的用水量等数据进行累计值、平均值、最大值、最小值等的分析计算，系统数据库适合扩充和维护，可满足各种规模的供水部门数据抄表和维护使用。

5.合并、网络浏览功能：本系统可与供水公司的服务器连接，通过局域网接入供水公司现有用水营业收费电脑管理系统，实现信息共享。

6.银行自动缴费：通过监控中心收费管理系统与银行挂接，计费灵活方便。

7.可依据用户缴纳水费情况控制供水或停水，具有支持IC卡功能。

（二）系统结构

（三）产品特性

自来水远程抄表系统采用厦门宇能科技有限公司生产的YN2200 GPRS DTU。产品基于中国移动的GPRS网络，提供RS232、RS485、TTL接口，利用GPRS数据业务实现无线联网。在自来水远程抄表系统方案中，YN2200 GPRS DTU可通过外置或嵌入方式与自来水信息采集点设备连接。
1、支持900／1800／1900MHz三频GSM/GPRS。
2、接口： RS232、RS485、TTL。
3、系统理论传输速率171Kbps，实际传输速率40Kbps。
4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作系统。
5、透明数据传输：YN2200-DTU内嵌TCP/IP协议，为用户的数据设备提供透明传输通道；
6、自动拨号连接：YN2200-DTU可配置上电自动拨号上网、连接网络，同时支持用户端发起命令连接或远程唤醒连接；
7、短信息备用数据通道：在GPRS网络无法连接时可启用短信作为备用数据传输通道；
8、短信息远程维护功能；
9、实时监测网络连接情况，掉线自动重拨功能；
10、提供主副IP及动态域名解析；
11、心跳报告时间间隔用户可设定；
12、数据通信帧长度用户可设定；
13、支持VPN安全功能。
14、安装灵活、使用方便、可靠。

（四）、系统特点

1.该系统具有GPRS的各种优点，即：

1.1 永远在线：只要激活GPRS后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。

1.2 高速传输：由于GPRS采取了先进的分组交换方式，数据传输最高理论值可达171.2kb/s。因此，本系统在一条可移动的信息高速公路上传输数据。

1.3 按量收费：GPRS按照本系统接收和发送数据的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，即使在线，也不收费。因此，它是一种面向使用、科学合理的计费方式。

2.该系统的自动检测抄表功能可使供水公司（或小区物业管理部门）及时、准确地掌握用户用水量和计收水费的情况，使供水管理和服务质量水平跃上一个新台阶，有力地促进供水公司（或小区物业部门）现代化管理水平的提高。

3.该系统可彻底解决用水的实时管理、实时计量和远程控制的问题，为供水公司实现远程自动计量、水量分时计费、水损分析管理和用水系统实时远程监控等现代化供水管理提供了可靠的手段。

4.实现远程自动抄表可减少抄表和相关的员工人数及费用开支，降低员工劳动强度，提高抄表工作效率；该系统的计量准确无误将避免人工疏忽的漏抄、误抄、估抄；该系统的实时监测可减少由于管道破裂漏水、用户违章用水等造成的水量损失；该系统的应用将有效地提高供水回收率和降低供水管网的运行成本。

5.配置大容量非易失存储器，可存储大量的水表数据，停电数据也可保存10年；密码保护，非授权用户无法操作。

四、结论

综上所述，应用GPRS的自来水远程抄表系统具有显著的社会效益和经济效益，其先进性、实用性、扩充性、安全性、可靠性，使得她必将在供水行业越来越广泛地推广应用，为供水行业的发展做出更大的贡献。