GPRS/CDMA/3G无线自来水管网监测与数据采集系统
无线网络应用解决方案  2010年1月12日

GPRS/CDMA/3G无线自来水管网监测与数据采集系统

关键词:gprs/cdma/3G无线自来水管网监测,无线管网监测,无线管道监测,无线管网参数传输,无线管道监测信息传输,无线管网实时数据传输,无线城市管网监测

 

 

 

火狐无线科技  

前言

由于城市供水地理位 置分散,采集、控制功能要求稳定,安全性要求较高。一般采取人工抄表、电话报数、现场手动操作的原始调度方法。收集信息数量少、处理慢、传递迟,调度处于 低级阶段,以保证不缺水和维持正常运行为主,谈不上优化调度。遇上爆漏及其他事故,反映迟钝损失扩大。

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,以实现管网压力、水流量等的数据传送及各水厂出水量的控制,便于及时了解及控制远端生产运行情况,降低故障 率,缩短检修时间,减少停水次数。各管网监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、水流量等的实时数据,信息传输到自来水公司的调度中心,调度中心通过对 传输回来的数据进行分析,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。

目前,自来水供水调度监控系统中采用的数据通信可简单分为有线和无线两大类,其中有线通信主要包括架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25DDNADSL等,而无线则包括超短波通信、扩频通信、卫星通信、GSM 短信/GPRS通信等。

在城市供水调度监控 系统中,由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远,个别站点还地处偏僻,因此架设光缆(电缆)难度大、费用高,向电信部门租用专用电话线又要申请很多 电话线,而且有些监控点线路难以到达,况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程,速度慢,运营成本较高,不切合实际。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:超短波(230MHz)无线数传、扩频、卫星通信、GSM数字蜂窝通信系统等,其中卫星通信由于通信费用昂贵,只在一些特殊的领域下使 用,未得以普及;而扩频通信技术虽然速率高,但只能在视距范围内传输,应用也受到限制。采用超短波数传电台作为传输信道具有组网灵活、扩展容易、维修方 便、运行费用低等优点,但由于系统工作于230MHz且多采用普通间接调制的数传电台,这就造成系统易受外界干扰、 通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等缺点。

经过比较分析, 选择中国移动的GPRS系统作为供水调度监控系统的数据通信平台。目前GSM网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 信网络,特别是中国移动新推出的GPRS数据业务。GSM/GPRS系统可提供广域的无线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,实现管网监控点的无线数据传输具有可充分利用现有网络,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。

 

系统结构

为了满足对生产过程 的调度和指挥,需要一个可靠的SCADA系统。它一般由企业生产调度指挥中心、水厂、管网测压点、抄表遥测等组成。它所具有的功能一般包括:数据采集控制 功能,数据传输功能,数据显示及分析功能,报警功能,历史数据的存储、检索、查询功能,报表显示及打印功能,遥控功能,网络功能等。
   
管网测点SCADA自动化控制系统,主要监测分散管网测点站点。该系统采用两级控制,一级为SCADA系统中心控制 室,二级为管网测点站点远程测控终端GPRS RTU。中心控制室负责监视、管理和控制等工作。站点GPRS RTU负责多个管网测点站点的数据采集,无线传输、管网测点压力的自动控制。
    
调度中心对各个管网测点进行实时监控并指挥各个水厂的出水量,它是系统的信息采集和控制中心。调度中心采集各站点的数 据信息,并对这些信息进行存储、分析汇总或打印等处理。通过数据分析,及时给出报警信息或向站点发出控制命令,控制站点设备的运行,以实现整个系统的调度 和管理。
    GPRS RTU
(远程测控终端)是SCADA系统的基本组成单元,采集、控制和通信是他所具有的基本功能。对于具有 分布式、集散型、网络化特点的企业,其SAS/SCADA系统的建立,离不开承上启下的GPRS RTU产品。城市供水综合自动化系统中的SCADA系统,必须具备并且非常重要的一个功能就是:实时、准确地监测遍布于全市的自来水管网的流量、压力等变 化情况。应用于管网测压的GPRS RTU产品就是为此目的而设计的。由于管网测压工艺简单、无须控制、散布广泛,因此就要求此类GPRS RTU产品具有结构简单、性能可靠、价格便宜等特点。

1、管网监控点

管网监控点:各监控 点通过数据采集模块采集如压力、流量等数据,通过RS232RS485)接口与GPRS透明数据传输终端相连,无标准通讯接口的设备,也可以采用我公司 带有模拟量、开关量采集功能的RS6011G GPRS RTU。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网络。

 

2、监控中心

服务器申请配置固定IP地址,采用移动通信公司提供的专线,与GPRS网络相连。由于专线可提供较高的带宽,当管网监控点数量增加,中心不用扩容即可满足需求。

 


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