阿爾泰DAM-300系列和GPRS系列在城市供水無線調(diào)度的應(yīng)用
一、項目背景
城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 主要目 是解決自來水公司對供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測點 數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)由監(jiān)控中心和各個水源監(jiān)測點組成，各個水源監(jiān)測點 數(shù)據(jù)采集終端可監(jiān)視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數(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，保證供水質(zhì)量，滿足日益增產(chǎn) 用水量 需求。
城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可以對遠程現(xiàn)場 運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)管道壓力、水流量 數(shù)據(jù)傳送及閥門開關(guān) 自動控制，降低了故障率和提高了對系統(tǒng) 反應(yīng)時間。便于及時迅速 了解及控制遠端管道及閥門，低故障率和檢修 時間，減少停水次數(shù)。各水源監(jiān)測點 數(shù)據(jù)采集終端可自動采集管道壓力、水流量 實時數(shù)據(jù)與開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，信息傳輸?shù)阶詠硭?/span> 監(jiān)控中心，監(jiān)控中心 對傳輸回 數(shù)據(jù)進行分析，可找到出故障 點， 當(dāng)一個遠端出現(xiàn)故障時，能 zui短 時間內(nèi)解決問題，恢復(fù)供水，提高了整體 服務(wù)水平， 實現(xiàn)了城市供水 信息化、現(xiàn)代化。
城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中， 各管網(wǎng)監(jiān)控點分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠，個別點還 處偏僻， 架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實際，向電信部門租用線又要申請很多線， 有些監(jiān)控點線路難以到達， 采用線路時需要等待漫長 撥號過程，速度慢，運營成本較高，總之監(jiān)控系統(tǒng)采用有線通信方式建設(shè)周期長、工作難度大、運行費用高，不便于大規(guī)模使用；與之相比，無線通信方式則顯 非常靈活，它具有投資較少、建設(shè)周期短、運行維護簡單、性價比高等優(yōu)點
二、方案選擇
比較分析，選擇中國移動 GPRS系統(tǒng)作為城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)通信平臺。目前，GSM網(wǎng)絡(luò) 電信部門 多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴大，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠 通信網(wǎng)絡(luò)，特別是中國移動新推出 GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GSM/GPRS系統(tǒng)可提供廣域 無線IP連接。 移動通信公司 GPRS業(yè)務(wù)平臺上構(gòu)建自來水供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)管網(wǎng)監(jiān)控點 無線數(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 優(yōu)點， 設(shè)備安裝方便、維護簡單。
GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)具備如下特點：
1、良好 實時響應(yīng)與處理能力。與短消息服務(wù)比較， GPRS具有實時 線特性，系統(tǒng)無時延，系統(tǒng)能夠同時實時收取、處理多個/所有監(jiān)測點 各種數(shù)據(jù)，無需輪巡就可以同步監(jiān)測點 時鐘可很好 滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性 要求。
2、遠程儀器設(shè)備控制： 采用GPRS雙向傳輸系統(tǒng)，監(jiān)控中心可以反向?qū)崿F(xiàn)對儀器設(shè)備 時間校正、狀態(tài)報告、開關(guān)以及其他監(jiān)測、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需要充分考慮現(xiàn)場環(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)投入運行時基本不需要調(diào)試，安裝簡捷。采用超短波通信時安裝調(diào)試工作量大，要*行現(xiàn)場信號測試，天線鐵架架設(shè)，天線方向角度調(diào)試等工作。
系統(tǒng)特點
1、覆蓋范圍廣。構(gòu)建供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入 點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨 區(qū) 接入需求。
管網(wǎng)監(jiān)控點數(shù)量眾多，分布 全市范圍內(nèi)，部分管網(wǎng)監(jiān)控點位于偏僻 區(qū)， 理位置分散。采用超短波通訊方式，覆蓋范圍 30多公里；而采用GPRS方式，理論上 無線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò) 覆蓋范圍之內(nèi)，都可以實現(xiàn)監(jiān)控。
2、數(shù)據(jù)傳輸速率高。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達171.2kbit/s，實際應(yīng)用時數(shù)據(jù)傳輸速率 40Kbps左右，而目前一般 超短波數(shù)傳電臺傳送速率多為2.4kbit/s或更低。
3、系統(tǒng) 傳輸容量大。監(jiān)控中心站要和每一個管網(wǎng)監(jiān)控點實現(xiàn)實時連接。 管網(wǎng)監(jiān)控點數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸 需要，而GPRS技術(shù)能很好 滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù) 需要。
4、通信費用低。 GPRS采用包月計費 方式，運營維護成本低，月通信費用將 200元之內(nèi)。
三、解決方案介紹

（一）系統(tǒng)組成
1、管網(wǎng)監(jiān)控點：
管網(wǎng)監(jiān)控點：各監(jiān)控點 數(shù)據(jù)采集模塊采集如壓力、流量等數(shù)據(jù)，與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連， GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對數(shù)據(jù)進行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)。
2、監(jiān)控中心：
服務(wù)器申請配置固定IP 址，采用省移動通信公司提供 DDN專線，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。 DDN專線可提供較高 帶寬，當(dāng)管網(wǎng)監(jiān)控點數(shù)量增加，中心不用擴容即可滿足需求。
監(jiān)控中心RADIUS服務(wù)器接受到GPRS網(wǎng)絡(luò)傳來 數(shù)據(jù)后*行AAA認(rèn)證，后傳送到監(jiān)控中心計算機主機， 系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進行還原顯示，并進行數(shù)據(jù)處理。
3、GPRS/GSM移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)：
現(xiàn)場監(jiān)控點采集 數(shù)據(jù)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時對數(shù)據(jù)進行解碼處理，轉(zhuǎn)換成 公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送 格式， 中國移動 GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，zui終傳送到監(jiān)控中心IP 址。
（二）系統(tǒng)方案
各監(jiān)控點使用GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端， 移動 GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心相連。
各污染源數(shù)據(jù)采集點使用移動通信公司統(tǒng)一 STK卡，同時監(jiān)控中心對各點進行登記，保存相關(guān)資料 識別和維護處理。各信息采集點運行監(jiān)控系統(tǒng)軟件，支持24小時實時 線，實現(xiàn)信息采集點24小時傳送采集 信息數(shù)據(jù)。
凡自來水公司* 信息采集點均可以使用本系統(tǒng)：
1、管網(wǎng)監(jiān)控點必須使用移動統(tǒng)一 STK卡，用戶使用本卡只能用于與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)通信功能。
2、終端設(shè)備使用北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司提供的DAM-3000系列的采集模塊和GPRS1090無線傳輸模塊組成。
（三）產(chǎn)品特性
1、無線傳輸A-GPRS1090

■ 支持雙頻GSM/GPRS；

■ 透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換：模塊內(nèi)嵌完整的TCP/IP協(xié)議棧，提供RS-232/485接口，為用戶的數(shù)據(jù)設(shè)備提供透明傳輸通道；

■ 支持虛擬數(shù)據(jù)網(wǎng)；

■ 支持多數(shù)據(jù)中心；

■ 支持點對點、點對多點、中心對多點對等數(shù)據(jù)傳輸；

■ 支持?jǐn)?shù)據(jù)中心動態(tài)域名或IP地址訪問；

■ 數(shù)據(jù)終端支持永遠在線、空閑下線、空閑掉電三種工作方式；

■ 支持短信和打喚醒功能；

■ 支持?jǐn)嗑€自動重連功能；

■ 支持短信配置與維護；

■ 支持本地和遠程圖形界面配置與維護；

■ 帶有電源、連接狀態(tài)、運行情況指示燈；

■ 多重軟硬件可靠設(shè)計，看門狗技術(shù)使設(shè)備安全運行；

■ 單 +7V～+36V 寬范圍供電（推薦 +9V～+12V ）；

■ 工作電流zui大300mA 、休眠時≤10mA ；

■ 工作溫度：－20°C ～ +70°C；

2、RS485分布式采集模塊DAM-3000系列

可到北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司選型！
四、結(jié)論
    采用GPRS構(gòu)建供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)， 用戶來說， 通信費用較低，享受到了實惠。另外， 接入設(shè)備可以移動，當(dāng)管網(wǎng)監(jiān)控點搬遷時設(shè)備可隨之遷移并可繼續(xù)使用，可以保護用戶原有投資，適合于供水調(diào)度監(jiān)控工作 特點，能很好 滿足供水調(diào)監(jiān)控 需求， ，做為網(wǎng)絡(luò)運營商 移動通信公司也將 獲 業(yè)務(wù)穩(wěn)定 集團用戶， 用戶數(shù)量 增加，移動通信公司 營收也隨之增加，調(diào)動了運營商 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 要求。