利用GPRS無線通迅實現供水管網監測

更新時間：2010-01-27 17:20 來源：作者: 閱讀：1850

隨著科學技術的迅猛發展，數據通迅越發成熟、完善。目前應用理想的通迅設備有兩種：（1）數傳電臺；（2）GPRS/CDMA數傳模塊。供水管網監測系統的主要目的是解決對供水管網各環節監測點的數據采集和控制。系統由監控中心和各個測壓監測點組成，各個管網監測點的數據采集終端RTU可監視和采集壓力、流量等各種數據，供控制中心及有關部門分析和決策取用，提高工作效率，保證供水質量，滿足日益增產的用水量的需求。

目前，自來水供水調度監控系統中采用的數據通信可簡單分為有線和無線兩大類，其中有線通信主要包括架設光纜、電纜或租用電信電話線、X.25、DDN、ADSL等，而無線則包括超短波通信、擴頻通信、衛星通信、GSM短信/GPRS通信等。

在供水調度監控系統中，由于各壓力監測點分布范圍廣、數量多、距離遠，個別點還地處偏僻，因此架設光纜、鋪設電纜難度大、不切合實際，向電信部門租用專用電話線又要申請很多電話線，而且有些監控點線路難以到達，況且采用電話線路時需要等待漫長的電話撥號過程，速度慢，運營成本較高，總之監控系統采用有線通信方式建設周期長、工作難度大、運行費用高，不便于大規模使用；與之相比，無線通信方式則顯得非常靈活，它具有投資較少、建設周期短、運行維護簡單、性價比高等優點。在監控系統中，無線通信方式主要包括：超短波（230MHz）無線數傳、擴頻、衛星通信、GSM數字蜂窩通信系統等，其中衛星通信由于通信費用昂貴，只在一些特殊的領域下使用，未得以普及；而擴頻通信技術雖然速率高，但只能在視距范圍內傳輸，應用也受到限制。采用超短波數傳電臺作為傳輸信道具有組網靈活、擴展容易、維修方便、運行費用低等優點，但此種方法適合于開闊地段，它又受地理環境的限制，信號覆蓋范圍小等缺點。因此在地理環境復雜的地區，選擇中國移動的GPRS網絡通訊技術無疑是比較理想的。

目前GSM網絡經過電信部門的多年建設，覆蓋范圍不斷擴大，已成為成熟、穩定、可靠的通信網絡，特別是中國移動新推出的GPRS數據業務。GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建供水調度監控系統，實現管網監控點、加壓站、水源井的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。

二、GPRS無線監控系統具備如下特點：

1、良好的實時響應與處理能力。由于GPRS具有實時在線特性，系統能夠同時實時收取、處理多個所有監測點的各種數據，無需輪詢就可以使同步監測點的時鐘可很好的滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。

2、遠程設備控制：由于采用GPRS雙向傳輸系統，監控中心可以反向實現對加壓站水泵設備的開關控制以及其他水位監測等功能；

3、建設成本低：可充分利用現有GSM網絡，設備安裝即接通，而采用超短波通信時需要充分考慮現場環境，還需要配備天線鐵架中繼站等附屬設備。

4、安裝調試簡單，建設周期短：利用現有成熟GSM網絡，系統投入運行時基本不需要調試，安裝簡捷。采用超短波通信時安裝調試工作量大，要先進行現場信號測試，天線鐵架架設，天線方向角度調試等工作。

5、覆蓋范圍廣。構建供水調度監控系統要求數據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、偏僻地區、鄉鎮和跨地區的接入需求。

6、通信費用低。由于GPRS采用包月計費的方式，運營維護成本低，每個點月通信費用將在20元之內。

三、通訊的特性

產品基于中國移動的GPRS網絡，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準232數據口可直接與計算機、數據終端等連接，傳輸速率達171Kbps。

1、支持900／1800雙頻

2、接口：RS232、RS485、TTL。

3、系統理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。

4、支持Windows98/2000/XP操作系統。

5、透明數據傳輸：為用戶的數據設備提供透明傳輸通道；

6、實時監測網絡連接情況，掉線自動重連功能；

7、提供主副IP及動態域名解析；

8、心跳報告時間間隔用戶可設定；

9、數據通信幀長度用戶可設定；

10、安裝靈活、使用方便、可靠。

系統框圖如下：

四、運行費用

采用GPRS構建供水調度管網壓力流量監測系統，目前有包月制和按數據量兩種收費方式，按流量計算0.03元Kbits，而包月制有10元/月、15元/月、20元/月、30元/月、50元/月、100元/月、120元/月、200元/月等，20-30元/月可滿足本監測系統的實際數據量，估計日后其費用會逐步降低。對于用戶來說，由于通信費用較低，享受到了實惠。另外，由于接入設備可以移動，當監控點搬遷時設備可隨之遷移并可繼續使用，可以保護用戶原有投資，適合于供水調度監控工作的特點，能很好地滿足供水調度監控的需求，而且，做為網絡運營商的移動通信公司也將因此獲得業務穩定的集團用戶，隨著用戶數量的增加，移動通信公司的營收也隨之增加，調動了運營商的積極性，符合網絡建設和網絡應用同步發展的要求。

各監控點使用GPRS透明數據傳輸終端，通過移動的GPRS網絡與監控中心相連；各數據采集點使用移動通信公司統一的SIM卡，同時監控中心對各點進行登記，保存相關資料以便識別和維護處理。各信息采集點運行監控系統軟件，支持24小時實時在線，實現信息采集點24小時傳送采集的信息數據。

五、安全措施

由于供水調度監控系統的特殊性，本系統需要極高的系統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。

1、對于特定用戶，可通過數據中心分配特定的用戶ID和密碼，其他沒有數據中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄系統，系統的安全性進一步增強。

2、數據加密：通過VPN對整個數據傳送過程進行加密保護。

3、網絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網絡鑒權和安全防范功能，保障系統安全。

聲明：轉載此文是出于傳遞更多信息之目的。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益，請作者持權屬證明與本網聯系，我們將及時更正、刪除，謝謝。