CN102411348A - 基于gprs网络的供水调度系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于GPRS网络的供水调度系统，主要由供水调度监控系统、以及依次连接于供水调度监控系统的GPRS网络、数据中心构成。本发明的优点在于：1、可靠性高；2、实时性强；3、集抄范围广；4、系统建设成本低；5、系统运营成本低；6、系统的传输容量大。
Description
技术领域
本发明涉及供水系统，具体的说，是基于GPRS网络的供水调度系统。
背景技术
城市供水调度需要对各个自来水厂进行管理，包括自来水公司控制中心、水厂分控中心、管网加压站和水源监控站等。城市供水调度系统一般包括：水司控制中心、多个水厂分控中心、多个水厂监控分站、多个水源井监控站、多个管网加压站和多个管网测压站。
目前，自来水供水调度监控系统中采用的数据通信可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25、DDN、ADSL等，而无线则包括超短波通信、扩频通信、卫星通信等。
现有的自来水供水调度越来越需要提高工作效率、保证供水质量，以满足日益增产的用水量的需求。
目前，自来水供水调度监控系统中采用的数据通信可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25、DDN、ADSL等，而无线则包括超短波通信、扩频通信、卫星通信、GSM 短信/GPRS通信等。
在城市供水调度监控系统中，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之监控系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用。
在现有的监控系统中，无线通信方式主要包括：超短波（230MHz）无线数传、扩频、卫星通信、GSM数字蜂窝通信系统等，其中卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用，未得以普及；而扩频通信技术虽然速率高，但只能在视距范围内传输，应用也受到限制。采用超短波数传电台作为传输信道具有组网灵活、扩展容易、维修方便、运行费用低等优点，但由于系统工作于230MHz且多采用普通间接调制的数传电台，这就造成系统易受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、低成本、安全性高、实时性强、集能远程控制的基于GPRS网络的供水调度系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：基于GPRS网络的供水调度系统，主要由供水调度监控系统，以及依次连接于供水调度监控系统的GPRS网络、数据中心构成。
所述供水调度监控系统包括与GPRS网络进行无线信号连接的水厂GPRS数据传输器和水库GPRS数据传输器；所述水厂GPRS数据传输器连接有水厂RTU，所述水库GPRS数据传输器连接有水库RTU。
所述水厂RTU连接有水厂压力传感器、水厂水位传感器、水厂流量传感器、水厂浊度传感器、水厂余氯传感器、水厂泵频传感器。
所述水库RTU连接有水库压力传感器、水库水位传感器、水库流量传感器、水库浊度传感器、水库泵频传感器。
所述水厂GPRS数据传输器和水库GPRS数据传输器均连接有开关控制器；所述开关控制器分别与水厂开关阀和水库开关阀连接。
所述数据中心主要由依次连接的调制解调器、通信服务PC机、应用管理PC机构成，所述调制解调器与GPRS网络连接。
本系统主要目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据采集和监控。各个GPRS数据传输器可监视和采集水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等各种数据，供数据中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证供水质量，满足日益增产的用水量的需求。
本系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现管道压力、水流量的数据传送及阀门开关的自动控制，降低了故障率和提高了对系统的反应时间。远程现场的运行设备包括：水厂压力传感器、水厂水位传感器、水厂流量传感器、水厂浊度传感器、水厂余氯传感器、水厂泵频传感器、水库压力传感器、水库水位传感器、水库流量传感器、水库浊度传感器、水库泵频传感器、水厂开关阀和水库开关阀连接、以及开关控制器。以此便于及时迅速的了解及控制远端管道及水厂开关阀和水库开关阀，降低低故障率和检修的时间，减少停水次数。各水源监测点的水厂RTU和水库RTU可自动采集管道压力、水流量的实时数据与开关状态等数据，信息传输到自来水公司的数据中心，数据中心通过对传输回的数据进行分析，可找到出故障的地点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复供水，提高了整体的服务水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。
经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS网络作为本系统的数据通信平台。目前，GSM网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已成为成熟、稳定、可靠的通信网络，特别是中国移动新推出的GPRS网络数据业务。GPRS网络可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS网络平台上构建自来水供水调度监控系统，实现管网监控点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。
本发明的优点在于。
1、可靠性高：与SMS短信息方式相比，GPRS数据传输器采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。中心可以与多个采集点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。
2、实时性强：GPRS网络具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测的数据中心可以多个监测点之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS网络实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率的需求。
3、系统建设成本低：由于采用GPRS网络中的公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。
4、系统运营成本低：采用GPRS网络中的公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用, GPRS网络可按数据实际通信流量计费，(1分-3分/1K字节)，也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。
5、GPRS网络传输功耗小，适合野外供电环境：虽然与远在千里的数据中心进行双向通信，GPRS数据传输器在工作时却只需与附近的移动基站通信即可,其整体功耗与一台普通GSM手机相当, 平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小得多。因此GPRS网络传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。
6、可对各监测点运行设备进行远程控制：通过GPRS双向系统还可实现对运行设备进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图。
图2为本发明实施例一的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
如图1、2，所示。基于GPRS网络的供水调度系统，主要由供水调度监控系统，以及依次连接于供水调度监控系统的GPRS网络、数据中心构成。
供水调度监控系统包括与GPRS网络进行无线信号连接的水厂GPRS数据传输器和水库GPRS数据传输器；所述水厂GPRS数据传输器连接有水厂RTU，所述水库GPRS数据传输器连接有水库RTU。
水厂RTU连接有水厂压力传感器、水厂水位传感器、水厂流量传感器、水厂浊度传感器、水厂余氯传感器、水厂泵频传感器。
水库RTU连接有水库压力传感器、水库水位传感器、水库流量传感器、水库浊度传感器、水库泵频传感器。
水厂GPRS数据传输器和水库GPRS数据传输器均连接有开关控制器；所述开关控制器分别与水厂开关阀和水库开关阀连接。
数据中心主要由依次连接的调制解调器、通信服务PC机、应用管理PC机构成，所述调制解调器与GPRS网络连接。
数据中心采用有线方式，租用静态IP目前费用约800~1500元/月。采集点采用GPRS网络无线方式，流量费用目前有包月制和按数据量两种收费方式，按流量计算0.01元-0.03元/KB，而包月制20元/月有1024KB流量，可满足目前监控系统的实际数据量，估计日后其费用会逐步降低。
对于用户来说，由于通信费用较低，享受到了实惠。另外，由于接入的设备可以移动，当管网监控点搬迁时设备可随之迁移并可继续使用，可以保护用户原有投资，适合于供水调度监控工作的特点。
因此,采用GPRS网络构建的供水调度系统，能很好地满足供水调监控的需求，而且，作为网络运营商的移动通信公司也将因此获得业务稳定的集团用户，随着用户数量的增加，移动通信公司的营收也随之增加，调动了运营商的积极性，符合网络建设和网络应用同步发展的要求。
如上所示便可较好实现本发明。
Claims (6)
1.基于GPRS网络的供水调度系统，其特征在于：主要由供水调度监控系统，以及依次连接于供水调度监控系统的GPRS网络、数据中心构成。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS网络的供水调度系统，其特征在于：所述供水调度监控系统包括与GPRS网络进行无线信号连接的水厂GPRS数据传输器和水库GPRS数据传输器；所述水厂GPRS数据传输器连接有水厂RTU，所述水库GPRS数据传输器连接有水库RTU。
3.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的供水调度系统，其特征在于：所述水厂RTU连接有水厂压力传感器、水厂水位传感器、水厂流量传感器、水厂浊度传感器、水厂余氯传感器、水厂泵频传感器。
4.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的供水调度系统，其特征在于：所述水库RTU连接有水库压力传感器、水库水位传感器、水库流量传感器、水库浊度传感器、水库泵频传感器。
5.根据权利要求2所述的基于GPRS网络的供水调度系统，其特征在于：所述水厂GPRS数据传输器和水库GPRS数据传输器均连接有开关控制器；所述开关控制器分别与水厂开关阀和水库开关阀连接。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于GPRS网络的供水调度系统，其特征在于：所述数据中心主要由依次连接的调制解调器、通信服务PC机、应用管理PC机构成，所述调制解调器与GPRS网络连接。
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