做和城市供水无线调度监控系统

城市供水无线调度监控系统

一、项目背景

城市供水调度监控系统的主要目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据采集和监控。该系统由监控中心和各个水源监测点组成，各个水源监测点的数据采集终端（RTU或PLC）可监视和采集水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等各种数据，供控制中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证供水质量，满足日益增产的用水量的需求。

城市供水调度监控系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现管道压力、水流量的数据传送及阀门开关的自动控制，降低了故障率和提高了对系统的反应时间。便于及时迅速的了解及控制远端管道及阀门，低故障率和检修的时间，减少停水次数。各水源监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、水流量的实时数据与开关状态等数据，信息传输到自来水公司的监控中心，监控中心通过对传输回的数据进行分析，可找到出故障的地点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复供水，提高了整体的服务水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。

在城市供水调度监控系统中，由于各管监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际，向电信部门租用专用线又要申请很多线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用线路时需要等待漫长的拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之监控系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用；与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。在监控系统中，无线通信方式主要包括：GSM短消息、GPRS、CDMA系统等。

二、方案选择

经过比较分析，选择中国移动的GPRS系统作为城市供水调度监控系统的数据通信平台。目前，GSM络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信络，特别是中国移动新推出的GPRS数据业务。GSM/GPRS系统重量为1333千克可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建自来水供水调度监控系统，实现管监控点的无线数据传输具有可充分利用现有络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。

GPRS无线监控系统具备如下特点：

1、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于GPRS具有实时特性，系统无时延，系统能够同时实时收取、处理多个/所有监测点的各种数据，无需轮巡就可以同步监测点的时钟可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

2、远程仪器设备控制：由于采用GPRS双向传输系统，监控中心可以反向实现对仪器设备的时间校正、状态报告、开关以及其他监测、控制等功能；

3、建设成本低：可充分利用现有GSM络，设备安装即接通，而采用超短波通信时需要充分考虑现场环境，还需要配备天线铁架等附属设备。

4、安装调试简单，建设周期短：利用现有成熟GSM络，系统投入运行时基本不需要调试，安装简捷。采用超短波通信时安装调试工作量大，要先进行现场信号测试，天线铁架架设，天线方向角度调试等工作。

系统特点

1、覆盖范围广。构建供水调度监控系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。

由于管监控点数量众多，分布在全市范围内，部分管监控点位于偏僻地区，而且地理位置分散。采用超短波通讯方式，覆盖范围只有30多公里；而采用GPRS方式，理论上在无线GSM/GPRS络的覆盖范围之内，都可以实现监控。

2、数据传输速率高。GPRS络传送速率理论上可达171.2kbit/s，实际应用时数据传输速率在40Kbps左右，而目前一般的超短波数传电台传送速率多为2.4kbit/s或更低。

3、系统的传输容量大。监控中心站要和每一个管监控点实现实时连接。由于管监控点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

4、通信费用低。由于GPRS采用包月计费的方式，运营维护成本低，月通信费用将在200元之内。

三、解决方案介绍

由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信络，监控中心计算机主机配置固定的IP地址，各个端站的GPRS模块和该主机进行通信。

（一）系统组成

1、管监控点：

管监控点：各监控点通过数据采集模块采集如压力、流量等数据，，通过RS232接口与GPRS透目前明数据传输终端相美国铝业公司称连，通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GSM络。

2、监控中心：

服务器申请配置固定IP地址，采用省移动通信公司提供的DDN专线，与GPRS络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽，政策的支持是再生塑料造粒机发展的有益保障当管监控点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。

监控中心RADIUS服务器接受到GPRS