GPRS技术在南通水司大用户抄收系统中的应用

太平洋水处理工程有限公司  秦爱冬  张振华

　　摘要：本文介绍了利用GPRS无线通信技术实现供水企业大用户计量、监控、抄收的应用模式。对系统的一般组成、功能和特点进行了简要说明。

　　关键词：GPRS 大用户抄收

　　一、概述

　　随着南通市城市建设的日新月异和供水事业的飞速发展，南通市自来水公司年售水量已突破1亿立方米，用户接近14万户。通过DN80以上水表计量的用户虽仅有400多户，但其用水量却几近公司年总售水量的50％，做好大用户计量、监控、抄收管理工作关系到自来水公司的经济命脉，因此，运用先进的、科学的、规范手段管理好大用户计量、监控、抄收工作已显得非常必要。

　　大用户抄收系统实现的目标是：以监控为手段实现大用户用水量的准确计量和自动抄收。

　　二、系统通讯方式选择

　　通讯方式一般分为有线和无线两种方式。有线通讯一般采用电话拨号、电话专线及光纤等。无线通讯方式有无线数传电台、短消息、GPRS、CDMA数据传输等。

　　目前南通自来水公司大用户有50多个，不可能对所有的大用户进行电话专线和光纤的敷设，租用其他网络运营商线路或带宽又无法承担其高昂的运行费用；而采用电话拨号不但运行费用高，且实时性差、误码率高。

　　采用无线数传电台，同样存在误码率和波特率的矛盾，尤其令人头疼的干扰和维护问题将直接影响系统的正常运行。

　　针对这些问题，我们采用目前世界上先进的GPRS数据通信技术。该系统采用先进成熟的GPRS DTU模块为远程数传模块，依托稳定、可靠的中国移动GPRS网络，系统运行可靠，数据采集实时性强。有效解决了其他通信方式存在的诸多问题。在保证数据传输及时、准确的前提下，将系统运行费用也降低到了最低。同时通信链路由专业的运营商来维护，避免了用户在使用系统的同时，还需要耗费很大精力去维护通信线路等问题；节约了用户的初期建设投资和运行维护费用。

　　三、大用户计量、监控、抄收系统构成

　　由图可见，GPRS大用户计量、监控、抄收监控系统有下列三大部分构成

　　a).大用户计量、监控、抄收数据终端RTU

　　b).GPRS公网和Internet公网系统构成的数据传输链路。

　　c).水司数据中心监控管理系统。

　　四、系统功能

　　Ø 实时召测

　　若某一监测点的参数异常时，用户可选择实时召测功能，对现场数据进行不间断的召测，实现对大用户的实时监控。该点数据可选择仅为监测，不存入数据库。

　　Ø 动态巡检

　　当用户想了解各个站点的现场情况时，可以通过动态巡检来实现。动态巡检轮流显示各个站点的现场情况，巡检结果采用表格形式显示出来。数据中心可根据要求选择合适的巡检周期，定时巡检各大用户测点，将数据读至中心服务器存储，实现大用户数据抄收。

　　Ø 定时上报功能

　　现场RTU可按定制的采样时间采集并上传数据上传，存入数据中心数据库，即可保存所需要的完整数据，以备制作报表、图表使用。又可以减少通讯次数。

　　Ø 统计分析功能

　　系统可以对计量、监控、抄收数据进行各种统计分析，提供各种报表。用户可通过设置不同的查询条件从数据库中获得各种历史数据，显示某一时刻的流量、浊度等参数或其历史数据等。也可查询报警记录，获得产生报警的时间。灵活地选择时间段，如日报、周报、旬报、月报、季报、年报等；也可以灵活选择任意时间段报表。灵活选择用户和水表范围，生成某组用户地各类报表。可以进行各种费用的计算。日报表列出一天24小时的累计流量等情况；月报表根据每月天数列出每天的用水情况；年度报表就是一年12个月每月的用水情况。报表可以直接进行预览、打印。

　　Ø 故障处理和报警功能。

　　现场出现故障时(比如停电)，数据采集终端自动向控制中心报警，通讯异常也可进行报警，报警方式为窗口提示、声音报警等。报警需操作员应答进行解除。强制操作人员对此进行处理，任何时候都不可能忽略报警，防止故障扩大化。

　　Ø 强大的数据库查询功能

　　操作员可通过设置不同的查询条件(包括时间、用户、数据范围等)从数据库中获得各种历史数据，显示这一时刻的瞬时流量、累计流量等参数。也可查询报警记录，获得产生报警的时间和原因。数据库可方便的进行维护，数据库采用SQL SERVER网络数据库，可对各种数据进行分析，并可在权限范围内实现局域网或远程数据共享。

　　Ø 完整的设备数据库

　　软件中可录入每个站点现场所用设备、管径等，以及现场联系人的名字和电话，使用起来更方便。原始资料可选择以文本方式输出。

　　Ø 全面的系统安全设置

　　系统设置多级权限，不同权限的功能有所不同。系统管理员可以使用所有的功能，而对于一般用户来说，数据库维护，系统维护等一些涉及系统内部安全的设置功能限制使用。

　　Ø 系统的扩展功能有：

　　与营业收费系统联网

　　大用户数据中心管理信息数据库可以和营业收费系统联网，共享数据资源。各营业所通过有线拨号或城域宽带访问大用户数据中心管理信息数据库，读取相关计量抄收数据。大用户计量抄收数据通过有线拨号或城域宽带方式直接发送到相关营业收费中心。

　　与管网地理信息系统（GIS）联网

　　大用户数据中心管理信息数据库可以和GIS系统联网，共享数据资源。将大用户的水量水质参数通过通用的ODBC方式以实时数据表和历史数据表提交。为城市管网平差分析计算、城市管网及制水厂、加压泵站建设提供原始依据。详细软件接口需作进一步需求分析。

　　五、系统特点

　　Ø 预防用户恶意偷水

　　系统对用水大户实行实时监控，一旦用户出现偷水、漏水现象，系统立即在监控中心进行声光报警提示，直到用户响应方可停止报警。

　　Ø 可以给用水大户提供合理节水的建议和原始数据

　　系统能把用水大户各个时段用水高峰、低谷及平均值等历史数据保存并可以报表和图表形式输出。为用水大户合理用水和水公司合理分配调度提供决策依据。同时为水司水厂和管网建设提供最原始数据。

　　Ø 采用数字通讯保证抄收数据与现场仪表数据的一致性

　　南通水司大用户计量、监控、抄收系统目前普遍采用ABB公司（威尔泰）的电磁流量计，可提供传统的4～20mA模拟信号输出瞬时流量和脉冲信号输出累计量供数据采集终端采集。同时该智能仪表带RS485数据通讯接口，可通过用户编程方式直接读取流量瞬时及累计值。我们通过数字通讯方式直接通过RS485通讯接口读取现场智能仪表的流量数据。其优点主要表现在：

　　1、抄收数据与现场仪表读数完全一致。

　　2、利用GPRS自带的数字量输入输出点实现异常报警，大大降低了现场RTU的投资。