| 【全部正文】 | 一、引言
水是人類賴以生存的基本物質條件, 隨著經濟的快速發展,城市生活用水日益緊張。全國600多個城市中，有400多個城市存在供水不足的問題，其中缺水比較嚴重的城市有110個，其中北方一些城市缺水較為嚴重,全國城市缺水年總量達60億立方米。各供水企業肩負該地區生活用水的可持續和正常的供給,如何做好對大用戶計量,抄收和監控管理直接關系到供水企業的經濟命脈和人民的生命安全。
為加強管理各供水企業,避免過量抽取取水源如:(地下水,水庫,江河)以至形成地下漏斗區,或者導致水庫干涸和河流的斷流和破壞生態的平衡。各供水企業監測點地理位置的分散性一直是建立監控的難點，如何找到有效的方式建立分散數據的高效而連續的傳輸是解決監控的首要問題.傳統的布線困難,成本高,因而選擇遠程無線監控是最佳的解決方案。
系統方案:
目前被廣泛應用于對供水企業的計量和監控主要的通信技術主要有: 1.通過電臺的方式:即通過向國家無線電委員會申請某一頻率作為平臺,通過電臺和天線實現雙向的的通信,但需在各供水企業的建筑物上架設天線,不但影響美觀,而且工作難度大,一些地區不允許豎立過高的天線. 2. 電力載波方式 。由于我國的電網在傳輸數據過程中，經常會受無線電信號、電磁信號、脈沖信號的干擾，導致傳輸數據錯碼 、丟碼的情況 ，所以電力載波在我國發展還不是很適合。3. 總線通訊方式（較為復雜）, 總線通訊方式較之復雜，而且要另外敷設通訊電纜 ，特別對于舊城區改造項目，就存在問題更大。4.是利用GSM網絡傳輸有限長度的文本信息,從而實現數據通信但發起短信息業務和終接短報文傳輸決定于GSM短信息服務中心,存在時延問題,特別在節假日數據高峰期 ,常常會延遲幾小時 5. GPRS (General Packet Radio Service)通用分組無線業務, 該技術借助GPRS技術,實現多對一,廣域的線IP連接.通過幾種方案比較,該技術無疑時最佳選擇.
通信方式
建設成本
運營成本
覆蓋范圍
傳輸速度
操作方式
實時性
反控性
GPRS
較低
較低
全國
20-53.6Kbps
并行
高
良好
電話線
高
較低
全國
56Kbps
輪詢
差
差
ADSL
高
較高
全國
512Kbps
輪詢
高
一般
SMS
較低
較高
全國
140Byte/包
并行
差
差
GSM
較低
很高
全國
14.4Kbps
并行
差
差
光纖
高
高
區域
高
并行
高
高
無線數傳
高
高
區域
1.2Kbps
輪詢
一般
一般
GPRS無線業務與其他網絡業務的比較
GPRS通信技術的優點:
1． 該技術是中國移動按照國家有關要求進行管理，數據安全性好，時延短，網絡本身得安全可靠，技術前瞻性好，通信技術發展快，可以平穩升級。
2. 傳輸的速率至少為20kbit/s,理論上可以達到171．2kbit／s
3. 實時在線 ，“實時在線”指用戶隨時與網絡保持聯系。只要GPRS終端一開機就可以連接到網絡。
4. 按流量計費，用戶只有在發送或接收數據期間才占用資源。這意味著多個用戶可高效率地共享同一無線信道，GPRS用戶的計費以通信的數據流量為主要依據，簡單的說就是用多少付多少。
二、系統介紹
系統結構：系統由現場端和管理端兩個部分組成（如下圖所示）
1）現場端：由電磁流量計，帶脈沖輸出的普通水表，水泵和GPRS智能采集終端組成。
系統工作原理：電磁流量計和普通水表和帶開關控制的水泵充當采集的角色，然后將現場信號以4-20mA、脈沖或RS485/232形式有線傳送到GPRS智能采集終端，GPRS智能采集終端按照一定的時間間隔借助中國移動的GPRS網絡傳輸到有固定IP的計算機。
2）主機管理工作站是數據采集匯總的中樞，所有數據都在工作站處理中進行處理，工作站與中國移動建立數據專線，分配有固定的IP地址，因而現場的GPRS終端只要設置IP地址就會自動按IP地址進行通信，數據安全性好，必要是可加防火墻來對來訪地址進行過慮和屏蔽。
監管終端軟件組成
軟件可分為監聽軟件和IP服務器管理軟件。
1.監聽軟件用于接收遠程GPRS模塊通過GPRS和INTERNET網絡傳輸的瞬時流量、累計流量、液位、脈沖信號，并將其存入SQL數據庫，供管理軟件使用：監聽軟件同時管理IP服務器與遠程各GPRS采集點間的命令頒布、執行和接收諸事件，實現一種動態雙向管理。
2. IP服務器管理軟件采用網頁設計方案，SQL數據庫管理，終端管理電腦采用上網的形式可以隨時登陸遠程IP服務器進行管理，軟件共設有資料管理、用水信息、報警管理、查詢統計、報表輸出、退出系統共6個主菜單，主菜單下設有多個功能完善的子菜單。
三、應用案例
珠海市德萊儀表設備有限公司與北京市和承德市水務局緊密合作，于2004年開始安裝和使用GPRS遠程無線監控系統，到目前為止已經完成了部分用水企業的抄表和控制工程，正逐步向全市鋪開。目前整個GPRS遠程無線監控系統包含近500套（遠期將有20000套）GPRS終端，使用一臺主機管理系統實現全部數據的抄收和控制，組成了一個較大規模的實用化水資源遠程監控系統。
本系統有如下特點：
1、 GPRS智能終端數據傳輸準確、可靠：終端直接讀取現場流量計的瞬時量，累計量和故障信號，按時發送出現異常數據會報警。
2、 具有控制的功能，方便管理者對用戶進行收費管理。
3、 上位軟件具有遠程召測功能，也可以通過一般的手機對現場數據進行召測，方便實時掌控用水情況
4、 系統安裝維護方便，無需另行不線安裝，只需要固定終端本身即可
綜述：遠程管理的工作站可以通過軟件管理平臺隨時遙控現場，應對一些突發事件。這樣，管理人員雖然遠在天邊，不但對現場的工作狀況了如指掌，還可以實現如君親臨現場的效果。具有方便、快捷、科學等優點。
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