一、概述
隨著熱網(wǎng)改造和熱用戶的不斷增加，怎樣才能更好，更有效的對(duì)整個(gè)熱網(wǎng)管道，熱用戶計(jì)量進(jìn)行高效率的管理是一個(gè)亟待解決的問題，過去熱網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集往往是人工抄表、有線數(shù)據(jù)傳輸或無線電臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸形式。然而，由于大多數(shù)熱網(wǎng)用戶比較分散，采用有線連接的傳輸方式需要大量數(shù)據(jù)傳出電纜，系統(tǒng)復(fù)雜且維護(hù)量大，不適合系統(tǒng)用戶的擴(kuò)展；采用無線電臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸方式信號(hào)容易受天氣、地形、電磁場(chǎng)干擾等因素的影響，信號(hào)的實(shí)時(shí)性較差，容易造成數(shù)據(jù)丟失、可靠性不高。而基于GPRS的熱網(wǎng)•水網(wǎng)無線監(jiān)控系統(tǒng)正好彌補(bǔ)了上述的不足。
我公司在多年熱網(wǎng)·水網(wǎng)無線監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，自行開發(fā)了基于移動(dòng)GPRS的熱網(wǎng)·水網(wǎng)無線監(jiān)控系統(tǒng)。GPRS 是通用無線分組業(yè)務(wù)（ General Packet Radio Service ）的英文簡(jiǎn)稱，是為 GSM 用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而在現(xiàn)有系統(tǒng)上發(fā)展起來的，允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源，特別適用于供熱管網(wǎng)、自來水管網(wǎng)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。
GPRS熱網(wǎng)·水網(wǎng)無線監(jiān)控系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)及自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)為一體的管理系統(tǒng)。可實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽或熱水的溫度、壓力、流量、熱量、密度等物理量進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量、監(jiān)視、控制、通訊和數(shù)據(jù)采集，從而實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化管理。管理人員只要在*管理室內(nèi)，用網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能就能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)一目了然，可全天候?qū)峋W(wǎng)、水網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，系統(tǒng)中所有的物理量數(shù)據(jù)都能顯示在屏幕上，隨時(shí)報(bào)告用戶蒸汽的參數(shù)和管線運(yùn)行參數(shù)，出現(xiàn)故障能及時(shí)報(bào)警，并能自動(dòng)生成各種生產(chǎn)報(bào)表和用戶用量的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，便于主管能夠及時(shí)掌握生產(chǎn)運(yùn)行情況，及時(shí)解決生產(chǎn)當(dāng)中遇到的各種問題，從容不迫地實(shí)行高效的集中調(diào)度管理，變過去的被動(dòng)管理模式為主動(dòng)管理模式，代之以嶄新的計(jì)算機(jī)信息管理。讓全新、快捷、簡(jiǎn)單的工作方式容入其中，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理自動(dòng)化。
二、系統(tǒng)特點(diǎn)
GPRS熱網(wǎng)·水網(wǎng)無線監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：
1、實(shí)時(shí)性強(qiáng)：
由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性，系統(tǒng)無時(shí)延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個(gè)或所有數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?？珊芎玫臐M足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。
2、建設(shè)成本少低：
由于采用GPRS的無線公網(wǎng)平臺(tái)，只需安裝好設(shè)備就可以，不需要為遠(yuǎn)程抄表進(jìn)行專門布線，前期投資少、見效快，后期升級(jí)、維護(hù)成本低；
3、覆蓋范圍廣：
GPRS覆蓋范圍廣，只要在無線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，都可以完成對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸、控制和管理。而且擴(kuò)容無限制，接入地點(diǎn)無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。
4、系統(tǒng)的傳輸容量大：
數(shù)據(jù)中心要和每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)保持實(shí)時(shí)連接。由于現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，而GPRS技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。
5、數(shù)據(jù)傳送速率高：
每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps之內(nèi)。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2kbit/s，目前GPRS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右，完*滿足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率（≥10Kbps）的需求。
6、通信費(fèi)用低：采用GPRS包月計(jì)費(fèi)方式，運(yùn)營成本低。
三、系統(tǒng)組成
整個(gè)GPRS熱網(wǎng)·水網(wǎng)無線監(jiān)控系統(tǒng)如圖所示由三部分組成：現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、數(shù)據(jù)中心、GPRS/GSM移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
1、現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)：
現(xiàn)場(chǎng)儀表將各工藝參數(shù)實(shí)時(shí)采集后通過RS-485或RS-232串口通信方式將數(shù)據(jù)送到DTU通信模塊（GPRS 模塊），然后通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至數(shù)據(jù)中心，同時(shí)還可以通過該DTU通信模塊接收調(diào)度中心的控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)連接。
硬件配置：現(xiàn)場(chǎng)帶通訊接口的一次儀表或積算儀、 GPRS模塊、GPRS模塊電源、GPRS模塊天線、開通GPRS包月的移動(dòng)卡、儀表箱等。
2、數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心服務(wù)器需配置能夠連接外網(wǎng)的寬帶網(wǎng)絡(luò)，如可以申請(qǐng)帶置固定IP地址的專線網(wǎng)絡(luò)，也可以使用ADSL撥號(hào)上網(wǎng)方式上網(wǎng)。使用專線方式上網(wǎng)有利于系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的安全性及*穩(wěn)定性，但專線運(yùn)行費(fèi)用較高。使用ADSL撥號(hào)上網(wǎng)方式上網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用低，但需要申請(qǐng)固定免費(fèi)或付費(fèi)域名，使用域名解析的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)中心接入設(shè)備包括數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、路由器及相關(guān)軟件等組成。數(shù)據(jù)處理服務(wù)器通過internet網(wǎng)絡(luò)、GPRS 網(wǎng)絡(luò)接收來自各現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、管理和存儲(chǔ)，生成各種數(shù)據(jù)報(bào)表、曲線或圖形以方便用戶分析、管理和使用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
硬件配置：數(shù)據(jù)處理微機(jī)服務(wù)器，UPS備用電源、能夠登陸Internet網(wǎng)的寬帶網(wǎng)絡(luò)、路由器及相關(guān)軟件。
3、GPRS/GSM移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)：
現(xiàn)場(chǎng)儀表采集的數(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)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式，通過中國移動(dòng)的GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，zui終傳送到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
四、數(shù)據(jù)中心的功能
1.主動(dòng)問詢功能：
監(jiān)測(cè)中心主動(dòng)問詢獲取各站點(diǎn)和客戶被監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。
2.報(bào)警功能：
數(shù)據(jù)超限或通信中斷等故障出現(xiàn)時(shí)，監(jiān)測(cè)中心有報(bào)警顯示。
3.顯示功能：
顯示器的界面上顯示當(dāng)時(shí)被監(jiān)測(cè)的各站點(diǎn)和客戶信息及主要數(shù)據(jù)。
4.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：
服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)所有歷史記錄。
5.數(shù)據(jù)查詢功能：
監(jiān)測(cè)中心可以查詢?nèi)我鈺r(shí)間段各站點(diǎn)和客戶被監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)
6.曲線報(bào)表功能：
所有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以自動(dòng)分析生成曲線報(bào)表。
7.遠(yuǎn)程維護(hù)功能：
前端設(shè)備的采集和通信模塊具備遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和維護(hù)功能。
8.拓展功能：
系統(tǒng)可自由增減被監(jiān)測(cè)各站點(diǎn)和客戶的數(shù)量。通過增添設(shè)備，系統(tǒng)可增加其它功能。
9.安全可靠功能
模塊化設(shè)計(jì)，zui大限度地保證了設(shè)備安全性；充分利用現(xiàn)場(chǎng)條件和移動(dòng)通訊公司提供的服務(wù)，保證系統(tǒng)可靠。
