供水管网gprs-数据采集系统应用方案

厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.供水管网GPRS数据采集系统应用方案ith.com地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J2电话：[phone]网址：传真：[phone]厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.供水管网GPRS数据采集系统应用方案第一部分GPRS网络简介GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务，它是以数据流量计费、或大数据的包月包年计费。覆盖范围广泛、数据传输速度更快。GPRS的推出，为行业和企业用户开展无线数据传输提供了基础设施平台，为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。与有线网络相比，GPRS网络具有租用费用低、移动办公，不受地域制约等优点。GPRS的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。GPRS通信方式更适合于各类数据采集业务，目前城市供水管网系统与各采用有线交互传输或电台方式，甚至有些偏远井道要有线网络接入成了不可能。月租费太高，用电话线传送数据按时间计费，带来诸多不便，费用也不便宜。、GPRS网络优点1、覆盖范围。构建城市供水管网系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足城区、乡镇和跨地区的接入需求。由于管网检测点数量众多，分布在地区的各个角落，而且地理位置分散。另外，还必须考虑今后系统扩充的可能，必须具有良好的可扩展性。由于目前GPRS已覆盖省内绝大部分地区，能够满足城市供水管网系统对覆盖范围的要求。2、数据传输速率高。目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足供水管网系统数据传输速率的需求。3、系统的传输容量大。城市供水管网系统要和每一个监测点实现实时连接。由于监测点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。4、通信费用控制灵活。采用传统的有线方式建立供水管网系统，必须租用专线或电话线进行连接。由于管网监测点必须与中心随时保持连线状态，而每次数据发送的数据量很小，线路资源利用率很低，平均每一个监测点每月的线路费用为800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按数据流量计费的方式，资源利用率高，月通信费用将在200元之内，如果数据量很大的情况下也可按包月或包年计费。5、良好的实时响应与处理能力。与短消息服务比较，由于GPRS具有实时在线特性，地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J2电话：[phone]网址：传真：[phone]厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.系统无时延，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。第二部分概述随着我国经济的发展、城市规模的扩大和现代化程度的不断提高，城市的供水管网系统也越来越庞大，且许多供水管线的填埋情况复杂、资料不清，有些管线甚至仅凭当时施工工人的记忆去寻找，造成诸多设计上的失误和施工中的事故。采用人工方法，借助图纸、各类卡片来管理城市供水管网系统，已越来越难以满足实际需要。所以实现对供水管网管理系统的需求是相当迫切的。业内众多有识之士已达成共识：使用计算机，借助无线网络系统技术来进行供水管网的管理、管网设计及数据采集，已是势在必行。基于GPRS网络平台的无线数据技术自2002年在中国正式商用以来，以“实时在线、按流量计费、覆盖率广”等优势在各行业取得广泛应用，随着信息化的发展，DTU已经完全取代了以往的各种有线接入。而以往的有线连接必须依赖于网络布线、固定电话线路，对于发展移动性的服务、增设新的服务网点、增设临时性的窗口常会受到有线连接的困扰。同时布线还需要昂贵的费用和铺设时间，对已有的网络也会有影响，所以有线连接已经严重限制了目前各种信息化应用的主要原因。GPRS与其它通迅方式综合比较表：地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J2电话：[phone]网址：传真：[phone]厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.第三部分产品介绍F2103GPRSDTU采用高性能嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台，内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈。为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户，产品支持语音，短信，数据触发上线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。公司产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。1、无线参数1、支持EGSM900/GSM1800无线网络2、GPRSmulti-slotclass103、编码方案：CS1~CS44、符合SMG31bis技术规范5、ComplianttoGSMphase2/2+6、支持数据和短信功能2、硬件系统1、高性能RISC嵌入式处理器，主频100M，512KFLASH。2、接口：同时支持RS232/RS485串口。串口速率110~230400bits/s。指示灯：具有电源、通信及在线指示灯。天线接口：标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。SIM卡接口：3V/1.8V标准的推杆式用户卡接口。电源接口：标准的3芯火车头电源插座。3、供电：外接电源：DC12V500mA宽电压供电：DC5-35V通信电流：250mA(12V)4、无线模块采用高性能工业级GPRS无线模块5、尺寸外形尺寸：91x58.5x22mm（不包括天线及固定件）6、其他参数:地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J2电话：[phone]网址：传真：[phone]厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.工作环境温度-25~+65ºC储存温度-40~+85ºC相对湿度95%(无凝结)3、软件功能1.智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线。2.支持RSA，RC4加密算法3.支持虚拟数据专用网（APN）4.透明数据传输与协议转换，支持多种工作模式5.支持数据中心动态域名和IP地址访问6.支持双数据中心备份7.支持多数据中心8.支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接。9.支持短消息备份及告警。10.多重软硬件看门狗11.数据包传输状态报告。12.标准的AT命令界面13.可以用做普通拨号MODEM14.支持telnet功能。15.支持远程配置，远程控制16.通过串口软件升级17.同时支持LINUX和WINDOWS操作系统18.第三部分供水管网系统组成一、系统组成结构及功能要求供水管网远程测控调度系统结构图地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J2电话：[phone]网址：传真：[phone]厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.如上图所示供水管网远程测控调度系统由调度中心、无线GPRS网络、远程终端单元（RTU）几个部分组成：z远程终端单元（RTU）远程终端单元RTU分散的分布在供水管网的遥测点上，主要由F2103GPRS模块、电源、天线、PLC的CPU及各种I/O模板及后备电池、机箱等几部分组成。远程终端单元RTU与现场设备的开关量、模拟量信号相连，进行数据采集、处理、存储并通过GPRS网络与调度中心传送数据，接收并执行上位机的命令。具体功能如下：地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J2电话：[phone]网址：传真：[phone]厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.RTU机箱：安装于遥测点现场，为壁挂式，具有防盗功能（包括GPRS模块天线），其固定螺丝置于箱体内，设置门锁，箱体内具有220V交流电（如井下无条件具备220V电压，可考虑蓄电池、锂电池等能满足终端产品电压需求的供电装置），信号输入输出接线端子，设置交流进线空气开关，如有条件可配备一220V交流电插座（检修时方便使用）PLC：使用西门子、三菱、欧姆龙等知名品牌提供4路4-20mA模拟输入、6路开关量输入、4路开关量输出，无需监控中心控制，可自行进行测量，并保存累积数据系统；具有实时时钟功能（可通过监控中心设定校准），采集到的数据以时间为顺序，以5分钟/每次的密度，能在RTU端存储一天的历史数据，程序、参数、历史数据具有掉电保护功能；定时上报：把从仪表采集到的数据，以定时（整5分钟报一次）方式上报；实现数据点播：可以响应各监控中心发出的查询请求，将实时时刻或历史时刻的数据发给监控中心，数据可发给多个监控中心；输入信号损坏时发出报警信息；当系统上电复位，或系统运行、通信发生异常死机复位（看门狗复位）时，系统根据复位类型不同进行复位处理，保证系统正常工作。可为一次仪表（两线制，三线制）提供24V电源，具有一次表供电功能。F2103GPRS模块：其核心使用SIMEMSMC39I无线模块，内嵌TCP/IP协议，支持900/1800MHz系统，提供RS-232或RS-485自选接口，支持各种非TCP/IP终端设备数据的透明传输，可上电即自动拨号上网，一直在线，自检测假拨号现象，掉线可自动重拨。带自主开发的主控电路和硬件看门狗，保证电路的可靠工作，并可根据用户需要进行远程在线维护。（可选的备用冗余功能）调度中心可以设一主一备两个中心（即有一主一备两个IP地址），平时RTU端的GPRS模块只与调度中心主中心（主IP地址）联系，当主IP地址联系不上时，RTU端的GPRS模块能自动与备用IP地址联系，切换到备用系统进行工作，当主IP地址系统恢复正常，关闭备用IP地址系统时，能恢复到主IP地址系统进行工作（最多可以和5个中心同时通信）。通信工作原理：‹首先对DTU进行设置，设置要连接的中心IP和端口及其它必要性的设置，设置好之后PLC通过RS232或RS485接口和DTU相连，DTU上电之后根据事先设置好的中心IP和端口进行连接，成功连接到中心软件后即可双向传输数据。‹终端流量传感器、水压传感器工作时所产生的数据通过串口往无线模块串口送，无线模块检测到串口的数据后最终数据信息发送到中心去z调度中心中心条件:首先用某台能上网的PC机，条件必须能让外网访问的到，如运行中心软件地址：厦门市软件园观日路44号3楼J1-J2电话：[phone]网址：传真：[phone]厦门四信通信科技有限公司XiamenFour-FaithCommunicationTechnologyCo.,Ltd.的PC机在局域网里面，那要在局域网路由器做端口映射到本机PC，等这些条件具备之后在本机运行一个中心DEMO，开放一个端口，运行软件等待DTU的连接。DTU连接中心后，就可按要求进行传输数据，中心收到数据后，通过系统进行解密、过滤、筛选，最终获得所需要的数据进行分析、统计等工作。注：中心软件可使用组态软件、力控软件或自行开发软件（可提供源码