燃?xì)夤具h(yuǎn)程抄表管理系統(tǒng) 一、方案背景 城市供氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決燃?xì)夤緦?duì)供氣各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)由監(jiān)控中心和各個(gè)調(diào)壓柜，調(diào)壓站監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端（RTU）可監(jiān)視和采集壓力、流量等各種數(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，保證供氣質(zhì)量，滿足日益增產(chǎn)的用氣量的需求。城市供氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)管道壓力、流量的數(shù)據(jù)傳送及閥門開關(guān)的自動(dòng)控制，降低了故障率和提高了對(duì)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。便于及時(shí)迅速的了解及控制遠(yuǎn)端管道及閥門，低故障率和檢修的時(shí)間，減少停氣次數(shù)。各氣體監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端可自動(dòng)采集管道壓力、氣流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，信息傳輸?shù)饺細(xì)夤镜谋O(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過(guò)對(duì)傳輸回的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可找到出故障的地點(diǎn)，從而當(dāng)一個(gè)遠(yuǎn)端出現(xiàn)故障時(shí)，能在最短的時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，恢復(fù)供氣，提高了整體的服務(wù)水平，從而實(shí)現(xiàn)了城市供氣的信息化、現(xiàn)代化。 目前，燃?xì)夤夤芫W(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中采用的數(shù)據(jù)通信可簡(jiǎn)單分為有線和無(wú)線兩大類，其中有線通信主要包括架設(shè)光纜、電纜或租用電信電話線、X.25、DDN、ADSL等，而無(wú)線則包括超短波通信、擴(kuò)頻通信、衛(wèi)星通信、GSM短信/GPRS通信等。 在城市供氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，由于各管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)，個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻，因此架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實(shí)際，向電信部門租用專用電話線又要申請(qǐng)很多電話線，而且有些監(jiān)控點(diǎn)線路難以到達(dá)，況且采用電話線路時(shí)需要等待漫長(zhǎng)的電話撥號(hào)過(guò)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(wú)線通信方式則顯得非常靈活，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)。在監(jiān)控系統(tǒng)中，無(wú)線通信方式主要包括：超短波（230MHz）無(wú)線數(shù)傳、擴(kuò)頻、衛(wèi)星通信、GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)等，其中衛(wèi)星通信由于通信費(fèi)用昂貴，只在一些特殊的領(lǐng)域下使用，未得以普及；而擴(kuò)頻通信技術(shù)雖然速率高，但只能在視距范圍內(nèi)傳輸，應(yīng)用也受到限制。采用超短波數(shù)傳電臺(tái)作為傳輸信道具有組網(wǎng)靈活、擴(kuò)展容易、維修方便、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但由于系統(tǒng)工作于230MHz且多采用普通間接調(diào)制的數(shù)傳電臺(tái)，這就造成系統(tǒng)易受外界干擾、通信速率低、誤碼率高、數(shù)據(jù)傳送量不大、信號(hào)覆蓋范圍小等缺點(diǎn) 這套系統(tǒng)為城市供氣的科學(xué)調(diào)度提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，保證了全市管網(wǎng)的安全，同時(shí)為燃?xì)夤竟?jié)省了大量的人力和資金。這套系統(tǒng)的應(yīng)用，可以解決了以往城市供氣壓力不均勻，產(chǎn)生了良好的社會(huì)意義。 二、方案選擇 經(jīng)過(guò)比較分析，我們選擇GPRS監(jiān)控系統(tǒng)作為城市供氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺(tái)。目前，GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)電信部門的多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，特別是中國(guó)移動(dòng)，中國(guó)聯(lián)通的GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GSM/GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無(wú)線IP連接。在移動(dòng)通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建燃?xì)夤夤芫W(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)的無(wú)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)成本的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。(一)、GPRS無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：1、良好的實(shí)時(shí)響應(yīng)與處理能力。與短消息服務(wù)比較，由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性，系統(tǒng)無(wú)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)的各種數(shù)據(jù)，無(wú)需輪巡就可以同步監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)鐘可很好的滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求。2、遠(yuǎn)程儀器設(shè)備控制：由于采用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)備的時(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，要先進(jìn)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。5、覆蓋范圍廣。構(gòu)建供氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣，擴(kuò)容無(wú)限制，接入地點(diǎn)無(wú)限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量眾多，分布在全市范圍內(nèi)，部分管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散。采用超短波通訊方式，覆蓋范圍只有30多公里；而采用GPRS方式，理論上在無(wú)線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，都可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。6、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)傳輸速率在40Kbps左右，而目前一般的超短波數(shù)傳電臺(tái)傳送速率多為2.4kbit/s或更低。7、系統(tǒng)的傳輸容量大。監(jiān)控中心站要和每一個(gè)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)同時(shí)實(shí)時(shí)連接。由于管網(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?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，短信有可能會(huì)出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象（采用短信接收設(shè)備方式）8、通信費(fèi)用低。由于GPRS采用流量計(jì)費(fèi)的方式，運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低，月通信費(fèi)用將在10元之內(nèi)。 三、解決方案介紹 由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)主機(jī)配置固定的IP地址，各個(gè)端站的GPRS模塊和該主機(jī)進(jìn)行通信。（一）、系統(tǒng)組成（框架圖） 1）管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)：（數(shù)據(jù)采集終端+儀表) 管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)：各監(jiān)控點(diǎn)通過(guò)數(shù)據(jù)采集終端采集如壓力、流量等數(shù)據(jù)，通過(guò)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GPRS網(wǎng)絡(luò)。2）監(jiān)控中心：(服務(wù)器+系統(tǒng)軟件) 服務(wù)器申請(qǐng)配置固定IP地址，采用省移動(dòng)通信公司提供的DDN專線，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，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(lái)的數(shù)據(jù)后先進(jìn)行AAA認(rèn)證，后傳送到監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)主機(jī)，通過(guò)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(guò)中國(guó)移動(dòng)的GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，最終傳送到監(jiān)控中心IP地址。 （二）監(jiān)控點(diǎn)系統(tǒng)方案鋰電池供電方式介紹：半小時(shí)發(fā)送一次，十分鐘間隔的數(shù)據(jù)。 220V+鋰電池供電方式介紹：可以實(shí)時(shí)抄送，十分鐘發(fā)送一次數(shù)據(jù)。（三）產(chǎn)品特性 1）數(shù)據(jù)采集終端系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)采集終端（如下圖）。產(chǎn)品基于中國(guó)移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，提供標(biāo)準(zhǔn)232數(shù)據(jù)口,RS485,模擬量,脈沖接口。傳輸速率達(dá)171Kbps，具有遠(yuǎn)程診斷、測(cè)試、監(jiān)管功能，滿足各行業(yè)調(diào)度或控制中心與眾多遠(yuǎn)端站之間的數(shù)據(jù)采集和控制。 1、表數(shù)據(jù)采集終端的主要特點(diǎn)： 首家采用金屬隔艙式結(jié)構(gòu)，極強(qiáng)的抗干擾能力和防雨能力 超大容量?jī)?nèi)存， 記憶力 更強(qiáng)，大大提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度 全面的功能配置，全面實(shí)現(xiàn)需方管理 便攜式、小型化，安裝維護(hù)更為便捷 寬電壓范圍設(shè)計(jì)，更加適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工作電源環(huán)境 全新的整機(jī)維護(hù)概念，使你的工作更為輕松 采用先進(jìn)的防雷技術(shù),防雷等級(jí)為ITU-TK21 采用先進(jìn)的防爆技術(shù)，達(dá)到燃?xì)庑袠I(yè)的標(biāo)準(zhǔn) 短信防盜功能設(shè)計(jì) 2、使用環(huán)境條件1)、溫度：-15℃～+65℃2)、濕度：相對(duì)濕度5%～100%（包括凝露），絕對(duì)濕度小于28g/m33)、大氣壓：BB2級(jí)，66~108kPa 3、主要使用性能和主要參數(shù)指標(biāo)1)、電源(三種供電方式可單選,也可復(fù)選) a、市電：頻率為50Hz，允許偏差為-6%~ 2%，電壓為220V，允許偏差為-20%～+25%。 b、電池： 6V2)、消耗功率 守候狀態(tài)不大于100uw。 發(fā)射機(jī)工作時(shí)不大于3W。3)、無(wú)線信道采用移動(dòng)GSM或GPRS信道。a、工作頻率900MHZ/1800MHZb、數(shù)據(jù)保持采集數(shù)據(jù)和參數(shù)保持10年。4、輸入回路1)、脈沖輸入(可擴(kuò)展至8路) a、輸入路數(shù)：4路 b、脈沖寬度：60~80mSc、輸入方式：有源或無(wú)源脈沖d、測(cè)量精度： 0.1%2）、兩路模擬量輸入(可擴(kuò)展至8路) 可提供5-24V的電源用于外接壓力表等設(shè)備。5、RS485抄表接口 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RS485專用抄表接口，通訊速率300~19200bps可選，可接氣表8塊（可擴(kuò)展到32塊）。6、RS232接口 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，可用于現(xiàn)場(chǎng)通訊和管理。 2）管理軟件：本公司開發(fā)的GSM/GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控中央管理軟件是基于 客戶機(jī)/服務(wù)器 軟件采用了c/s,b/s模式，采用windows操作系統(tǒng)和ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)集中存放在燃?xì)夤竞笈_(tái)服務(wù)器中，燃?xì)夤靖飨嚓P(guān)部門前臺(tái)（WINDOWS操作系統(tǒng)）通過(guò)internet以請(qǐng)求/應(yīng)答方式與后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，完成相關(guān)各種業(yè)務(wù)。軟件部份介面如下圖所示：登錄界面樹結(jié)構(gòu)主界面 GPRS設(shè)備GIS地理分布圖sms控制閥操作日?qǐng)?bào)表日瞬時(shí)曲線圖 日累計(jì)流量日壓力曲線 任意天數(shù)的日分析圖7、8月流量圖 打印或?qū)С觯‥XCEL）年流量分析表 安裝示意圖 四、結(jié)論 采用GPRS構(gòu)建的供氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)，目前有包月制和按數(shù)據(jù)量?jī)煞N收費(fèi)方式，按流量計(jì)算0.03元/kbyte，而包月制10元/月有30M流量，可滿足目前監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)據(jù)量，估計(jì)日后其費(fèi)用會(huì)逐步降低。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，由于通信費(fèi)用較低，享受到了實(shí)惠。另外，由于接入設(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，適合于供氣管網(wǎng)監(jiān)控工作的特點(diǎn)，能很好地滿足供氣調(diào)監(jiān)控的需求，而且，做為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通信公司也將因此獲得業(yè)務(wù)穩(wěn)定的集團(tuán)用戶，隨著用戶數(shù)量的增加，移動(dòng)通信公司的營(yíng)收也隨之增加，調(diào)動(dòng)了運(yùn)營(yíng)商的積極性，符合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同步發(fā)展的要求。五、后述：感謝您瀏覽我們的方案，歡迎您為我們的發(fā)展提出寶貴的建議，我們將運(yùn)用雄厚的科技力量和對(duì)燃?xì)庑袠I(yè)業(yè)務(wù)的熟悉和深刻理解為供氣企業(yè)的信息化建設(shè)提出最佳的解決方案。在前進(jìn)的道路上我們會(huì)孜孜追求更高、更好，我們會(huì)用優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和完善的售后服務(wù)來(lái)獲取您的滿意。