阿爾泰DAM-300系列和GPRS系列在城市供水無線調(diào)度的應(yīng)用
一、項(xiàng)目背景
城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 主要目 是解決自來水公司對(duì)供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)由監(jiān)控中心和各個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成，各個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn) 數(shù)據(jù)采集終端可監(jiān)視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數(shù)據(jù)，供控制中心及有關(guān)部門分析和決策取用，提高工作效率，保證供水質(zhì)量，滿足日益增產(chǎn) 用水量 需求。
城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng) 運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)管道壓力、水流量 數(shù)據(jù)傳送及閥門開關(guān) 自動(dòng)控制，降低了故障率和提高了對(duì)系統(tǒng) 反應(yīng)時(shí)間。便于及時(shí)迅速 了解及控制遠(yuǎn)端管道及閥門，低故障率和檢修 時(shí)間，減少停水次數(shù)。各水源監(jiān)測(cè)點(diǎn) 數(shù)據(jù)采集終端可自動(dòng)采集管道壓力、水流量 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，信息傳輸?shù)阶詠硭?/span> 監(jiān)控中心，監(jiān)控中心 對(duì)傳輸回 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可找到出故障 點(diǎn)， 當(dāng)一個(gè)遠(yuǎn)端出現(xiàn)故障時(shí)，能 zui短 時(shí)間內(nèi)解決問題，恢復(fù)供水，提高了整體 服務(wù)水平， 實(shí)現(xiàn)了城市供水 信息化、現(xiàn)代化。
城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中， 各管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)，個(gè)別點(diǎn)還 處偏僻， 架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實(shí)際，向電信部門租用線又要申請(qǐng)很多線， 有些監(jiān)控點(diǎn)線路難以到達(dá)， 采用線路時(shí)需要等待漫長(zhǎng) 撥號(hào)過程，速度慢，運(yùn)營(yíng)成本較高，總之監(jiān)控系統(tǒng)采用有線通信方式建設(shè)周期長(zhǎng)、工作難度大、運(yùn)行費(fèi)用高，不便于大規(guī)模使用；與之相比，無線通信方式則顯 非常靈活，它具有投資較少、建設(shè)周期短、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)
二、方案選擇
比較分析，選擇中國(guó)移動(dòng) GPRS系統(tǒng)作為城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)通信平臺(tái)。目前，GSM網(wǎng)絡(luò) 電信部門 多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠 通信網(wǎng)絡(luò)，特別是中國(guó)移動(dòng)新推出 GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GSM/GPRS系統(tǒng)可提供廣域 無線IP連接。 移動(dòng)通信公司 GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建自來水供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn) 無線數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)成本 優(yōu)點(diǎn)， 設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。
GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：
1、良好 實(shí)時(shí)響應(yīng)與處理能力。與短消息服務(wù)比較， GPRS具有實(shí)時(shí) 線特性，系統(tǒng)無時(shí)延，系統(tǒng)能夠同時(shí)實(shí)時(shí)收取、處理多個(gè)/所有監(jiān)測(cè)點(diǎn) 各種數(shù)據(jù)，無需輪巡就可以同步監(jiān)測(cè)點(diǎn) 時(shí)鐘可很好 滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性 要求。
2、遠(yuǎn)程儀器設(shè)備控制： 采用GPRS雙向傳輸系統(tǒng)，監(jiān)控中心可以反向?qū)崿F(xiàn)對(duì)儀器設(shè)備 時(shí)間校正、狀態(tài)報(bào)告、開關(guān)以及其他監(jiān)測(cè)、控制等功能；
3、建設(shè)成本低：可充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備安裝即接通，而采用超短波通信時(shí)需要充分考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，還需要配備天線鐵架等附屬設(shè)備。
4、安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，建設(shè)周期短：利用現(xiàn)有成熟GSM網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)基本不需要調(diào)試，安裝簡(jiǎn)捷。采用超短波通信時(shí)安裝調(diào)試工作量大，要*行現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)測(cè)試，天線鐵架架設(shè)，天線方向角度調(diào)試等工作。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1、覆蓋范圍廣。構(gòu)建供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣，擴(kuò)容無限制，接入 點(diǎn)無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨 區(qū) 接入需求。
管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量眾多，分布 全市范圍內(nèi)，部分管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)位于偏僻 區(qū)， 理位置分散。采用超短波通訊方式，覆蓋范圍 30多公里；而采用GPRS方式，理論上 無線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò) 覆蓋范圍之內(nèi)，都可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。
2、數(shù)據(jù)傳輸速率高。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2kbit/s，實(shí)際應(yīng)用時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率 40Kbps左右，而目前一般 超短波數(shù)傳電臺(tái)傳送速率多為2.4kbit/s或更低。
3、系統(tǒng) 傳輸容量大。監(jiān)控中心站要和每一個(gè)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連接。 管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸 需要，而GPRS技術(shù)能很好 滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù) 需要。
4、通信費(fèi)用低。 GPRS采用包月計(jì)費(fèi) 方式，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低，月通信費(fèi)用將 200元之內(nèi)。
三、解決方案介紹

（一）系統(tǒng)組成
1、管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)：
管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)：各監(jiān)控點(diǎn) 數(shù)據(jù)采集模塊采集如壓力、流量等數(shù)據(jù)，與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連， GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)。
2、監(jiān)控中心：
服務(wù)器申請(qǐng)配置固定IP 址，采用省移動(dòng)通信公司提供 DDN專線，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。 DDN專線可提供較高 帶寬，當(dāng)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量增加，中心不用擴(kuò)容即可滿足需求。
監(jiān)控中心RADIUS服務(wù)器接受到GPRS網(wǎng)絡(luò)傳來 數(shù)據(jù)后*行AAA認(rèn)證，后傳送到監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)主機(jī)， 系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
3、GPRS/GSM移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)：
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)采集 數(shù)據(jù)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，轉(zhuǎn)換成 公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送 格式， 中國(guó)移動(dòng) GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，zui終傳送到監(jiān)控中心IP 址。
（二）系統(tǒng)方案
各監(jiān)控點(diǎn)使用GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端， 移動(dòng) GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心相連。
各污染源數(shù)據(jù)采集點(diǎn)使用移動(dòng)通信公司統(tǒng)一 STK卡，同時(shí)監(jiān)控中心對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行登記，保存相關(guān)資料 識(shí)別和維護(hù)處理。各信息采集點(diǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)軟件，支持24小時(shí)實(shí)時(shí) 線，實(shí)現(xiàn)信息采集點(diǎn)24小時(shí)傳送采集 信息數(shù)據(jù)。
凡自來水公司* 信息采集點(diǎn)均可以使用本系統(tǒng)：
1、管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)必須使用移動(dòng)統(tǒng)一 STK卡，用戶使用本卡只能用于與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)通信功能。
2、終端設(shè)備使用北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司提供的DAM-3000系列的采集模塊和GPRS1090無線傳輸模塊組成。
（三）產(chǎn)品特性
1、無線傳輸A-GPRS1090

■ 支持雙頻GSM/GPRS；

■ 透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換：模塊內(nèi)嵌完整的TCP/IP協(xié)議棧，提供RS-232/485接口，為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供透明傳輸通道；

■ 支持虛擬數(shù)據(jù)網(wǎng)；

■ 支持多數(shù)據(jù)中心；

■ 支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、中心對(duì)多點(diǎn)對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸；

■ 支持?jǐn)?shù)據(jù)中心動(dòng)態(tài)域名或IP地址訪問；

■ 數(shù)據(jù)終端支持永遠(yuǎn)在線、空閑下線、空閑掉電三種工作方式；

■ 支持短信和打喚醒功能；

■ 支持?jǐn)嗑€自動(dòng)重連功能；

■ 支持短信配置與維護(hù)；

■ 支持本地和遠(yuǎn)程圖形界面配置與維護(hù)；

■ 帶有電源、連接狀態(tài)、運(yùn)行情況指示燈；

■ 多重軟硬件可靠設(shè)計(jì)，看門狗技術(shù)使設(shè)備安全運(yùn)行；

■ 單 +7V～+36V 寬范圍供電（推薦 +9V～+12V ）；

■ 工作電流zui大300mA 、休眠時(shí)≤10mA ；

■ 工作溫度：－20°C ～ +70°C；

2、RS485分布式采集模塊DAM-3000系列

可到北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司選型！
四、結(jié)論
    采用GPRS構(gòu)建供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)， 用戶來說， 通信費(fèi)用較低，享受到了實(shí)惠。另外， 接入設(shè)備可以移動(dòng)，當(dāng)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)搬遷時(shí)設(shè)備可隨之遷移并可繼續(xù)使用，可以保護(hù)用戶原有投資，適合于供水調(diào)度監(jiān)控工作 特點(diǎn)，能很好 滿足供水調(diào)監(jiān)控 需求， ，做為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商 移動(dòng)通信公司也將 獲 業(yè)務(wù)穩(wěn)定 集團(tuán)用戶， 用戶數(shù)量 增加，移動(dòng)通信公司 營(yíng)收也隨之增加，調(diào)動(dòng)了運(yùn)營(yíng)商 積極性，符合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同步發(fā)展 要求。