太平洋水處理工程有限公司  秦愛冬  張振華

　　摘要：本文介紹了利用GPRS無線通信技術實現供水企業(yè)大用戶計量、監(jiān)控、抄收的應用模式。對系統的一般組成、功能和特點進行了簡要說明。

　　關鍵詞：GPRS 大用戶抄收

　　一、概述

　　隨著南通市城市建設的日新月異和供水事業(yè)的飛速發(fā)展，南通市自來水公司年售水量已突破1億立方米，用戶接近14萬戶。通過DN80以上水表計量的用戶雖僅有400多戶，但其用水量卻幾近公司年總售水量的50％，做好大用戶計量、監(jiān)控、抄收管理工作關系到自來水公司的經濟命脈，因此，運用先進的、科學的、規(guī)范手段管理好大用戶計量、監(jiān)控、抄收工作已顯得非常必要。

　　大用戶抄收系統實現的目標是：以監(jiān)控為手段實現大用戶用水量的準確計量和自動抄收。

　　二、系統通訊方式選擇

　　通訊方式一般分為有線和無線兩種方式。有線通訊一般采用電話撥號、電話專線及光纖等。無線通訊方式有無線數傳電臺、短消息、GPRS、CDMA數據傳輸等。

　　目前南通自來水公司大用戶有50多個，不可能對所有的大用戶進行電話專線和光纖的敷設，租用其他網絡運營商線路或帶寬又無法承擔其高昂的運行費用；而采用電話撥號不但運行費用高，且實時性差、誤碼率高。

　　采用無線數傳電臺，同樣存在誤碼率和波特率的矛盾，尤其令人頭疼的干擾和維護問題將直接影響系統的正常運行。

　　針對這些問題，我們采用目前世界上先進的GPRS數據通信技術。該系統采用先進成熟的GPRS DTU模塊為遠程數傳模塊，依托穩(wěn)定、可靠的中國移動GPRS網絡，系統運行可靠，數據采集實時性強。有效解決了其他通信方式存在的諸多問題。在保證數據傳輸及時、準確的前提下，將系統運行費用也降低到了最低。同時通信鏈路由專業(yè)的運營商來維護，避免了用戶在使用系統的同時，還需要耗費很大精力去維護通信線路等問題；節(jié)約了用戶的初期建設投資和運行維護費用。

　　三、大用戶計量、監(jiān)控、抄收系統構成

　　由圖可見，GPRS大用戶計量、監(jiān)控、抄收監(jiān)控系統有下列三大部分構成

　　a).大用戶計量、監(jiān)控、抄收數據終端RTU

　　b).GPRS公網和Internet公網系統構成的數據傳輸鏈路。

　　c).水司數據中心監(jiān)控管理系統。

　　四、系統功能

　　Ø 實時召測

　　若某一監(jiān)測點的參數異常時，用戶可選擇實時召測功能，對現場數據進行不間斷的召測，實現對大用戶的實時監(jiān)控。該點數據可選擇僅為監(jiān)測，不存入數據庫。

　　Ø 動態(tài)巡檢

　　當用戶想了解各個站點的現場情況時，可以通過動態(tài)巡檢來實現。動態(tài)巡檢輪流顯示各個站點的現場情況，巡檢結果采用表格形式顯示出來。數據中心可根據要求選擇合適的巡檢周期，定時巡檢各大用戶測點，將數據讀至中心服務器存儲，實現大用戶數據抄收。

　　Ø 定時上報功能

　　現場RTU可按定制的采樣時間采集并上傳數據上傳，存入數據中心數據庫，即可保存所需要的完整數據，以備制作報表、圖表使用。又可以減少通訊次數。

　　Ø 統計分析功能

　　系統可以對計量、監(jiān)控、抄收數據進行各種統計分析，提供各種報表。用戶可通過設置不同的查詢條件從數據庫中獲得各種歷史數據，顯示某一時刻的流量、濁度等參數或其歷史數據等。也可查詢報警記錄，獲得產生報警的時間。靈活地選擇時間段，如日報、周報、旬報、月報、季報、年報等；也可以靈活選擇任意時間段報表。靈活選擇用戶和水表范圍，生成某組用戶地各類報表。可以進行各種費用的計算。日報表列出一天24小時的累計流量等情況；月報表根據每月天數列出每天的用水情況；年度報表就是一年12個月每月的用水情況。報表可以直接進行預覽、打印。

　　Ø 故障處理和報警功能。

　　現場出現故障時(比如停電)，數據采集終端自動向控制中心報警，通訊異常也可進行報警，報警方式為窗口提示、聲音報警等。報警需操作員應答進行解除。強制操作人員對此進行處理，任何時候都不可能忽略報警，防止故障擴大化。

　　Ø 強大的數據庫查詢功能

　　操作員可通過設置不同的查詢條件(包括時間、用戶、數據范圍等)從數據庫中獲得各種歷史數據，顯示這一時刻的瞬時流量、累計流量等參數。也可查詢報警記錄，獲得產生報警的時間和原因。數據庫可方便的進行維護，數據庫采用SQL SERVER網絡數據庫，可對各種數據進行分析，并可在權限范圍內實現局域網或遠程數據共享。

　　Ø 完整的設備數據庫

　　軟件中可錄入每個站點現場所用設備、管徑等，以及現場聯系人的名字和電話，使用起來更方便。原始資料可選擇以文本方式輸出。

　　Ø 全面的系統安全設置

　　系統設置多級權限，不同權限的功能有所不同。系統管理員可以使用所有的功能，而對于一般用戶來說，數據庫維護，系統維護等一些涉及系統內部安全的設置功能限制使用。

　　Ø 系統的擴展功能有：

　　與營業(yè)收費系統聯網

　　大用戶數據中心管理信息數據庫可以和營業(yè)收費系統聯網，共享數據資源。各營業(yè)所通過有線撥號或城域寬帶訪問大用戶數據中心管理信息數據庫，讀取相關計量抄收數據。大用戶計量抄收數據通過有線撥號或城域寬帶方式直接發(fā)送到相關營業(yè)收費中心。

　　與管網地理信息系統（GIS）聯網

　　大用戶數據中心管理信息數據庫可以和GIS系統聯網，共享數據資源。將大用戶的水量水質參數通過通用的ODBC方式以實時數據表和歷史數據表提交。為城市管網平差分析計算、城市管網及制水廠、加壓泵站建設提供原始依據。詳細軟件接口需作進一步需求分析。

　　五、系統特點

　　Ø 預防用戶惡意偷水

　　系統對用水大戶實行實時監(jiān)控，一旦用戶出現偷水、漏水現象，系統立即在監(jiān)控中心進行聲光報警提示，直到用戶響應方可停止報警。

　　Ø 可以給用水大戶提供合理節(jié)水的建議和原始數據

　　系統能把用水大戶各個時段用水高峰、低谷及平均值等歷史數據保存并可以報表和圖表形式輸出。為用水大戶合理用水和水公司合理分配調度提供決策依據。同時為水司水廠和管網建設提供最原始數據。

　　Ø 采用數字通訊保證抄收數據與現場儀表數據的一致性

　　南通水司大用戶計量、監(jiān)控、抄收系統目前普遍采用ABB公司（威爾泰）的電磁流量計，可提供傳統的4～20mA模擬信號輸出瞬時流量和脈沖信號輸出累計量供數據采集終端采集。同時該智能儀表帶RS485數據通訊接口，可通過用戶編程方式直接讀取流量瞬時及累計值。我們通過數字通訊方式直接通過RS485通訊接口讀取現場智能儀表的流量數據。其優(yōu)點主要表現在：

　　1、抄收數據與現場儀表讀數完全一致。

　　2、利用GPRS自帶的數字量輸入輸出點實現異常報警，大大降低了現場RTU的投資。