1 城市供水压力调度监控系统简介
城市供水压力调度监控系统的主要目的是解决自来水公司对供水各监测点的压力数据采集和分析之用。该系统由调度中心和各个压力监测点组成, 各个压力监测点的数据采集终端采集压力、流量、浊度、余氯等各种数据, 供有关部门分析和决策取用, 提高工作效率, 保证供水质量。
城市供水调度需要对各个自来水厂进行管理, 包括自来水公司调度中心、各分水厂、管网加压站等。
城市供水调度监控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。便于及时迅速的了解和控制远端管道及阀门, 降低故障率和缩短检修的时间, 减少停水次数。各水源监测点的数据采集终端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调度中心, 调度中心通过对传输回的数据进行分析, 可找出发生供水故障的地点, 从而当出现供水故障时, 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。
以上特点, 要求供水调度系统在数据传输中要准确、及时, 以便总公司能及时监控到各测压点的情况, 对突发事件做出及时处理。
2 城市供水压力调度监控系统在数据采集中可采用的方式及优缺点
目前, 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。
在城市供水调度系统中, 由于各管网测压点分布范围广、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, 而且有些测压点线路难以到达, 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;与之相比, 无线通信方式则显得非常灵活, 它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。无线通信方式主要包括:无线数传、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。
以前我公司采用数传电台传输压力数据, 但数传电台在传输数据时有以下缺点。
(1) 天线架设和调试困难。
(2) 在数据传输中易受干扰。
(3) 费用高, 每年缴纳一定数额的频道占用费。
(4) 维护困难 (出现故障时, 难以判断是电台故障还是天线故障) 。
3 GPRS模块的简介及在数据传输中的优势
根据以上情况, 我公司在供水调度升级改造中采用了GPRS模块传输调度数据G p r s又称通用分组无线服务技术, 它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同, 是以封包 (Packet) 式来传输, 因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算, 并非使用其整个频道, 理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114kbps。GPRS网络引入了分组交换和分组传输的概念, 这样使得GSM网络对数据业务的支持从网络体系上得到了加强, 由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点对信道带宽的需求变化较大, 因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。GPRS网络引入了分组交换和分组传输的概念, 这样使得GSM网络对数据业务的支持从网络体系上得到了加强。GPRS其实是叠加在现有的GSM网络的另一网络, GPRS网络在原有的GSM网络的基础上增加了SGSN (服务GPRS支持节点) 、GGSN (GPRS支持节点) 等功能实体。GPRS共用现有的GSM网络的BSS系统, 但要对软硬件进行相应的更新;同时GPRS和GSM网络各实体的接口必须作相应的界定;另外, 移动台则要求提供对GPRS业务的支持。GPRS支持通过GGSN实现的和PSPDN的互联, 接口协议可以是X.75或者是X.25, 同时GPRS还支持和IP网络的直接互联。
它在数据传输中具有以下优点。
(1) gprs传输模块体积不大, 安装调试方便。
(2) 数据传输速度快, 受外界干扰少, 传输稳定。
(3) 费用低 (一个测压点一年费用只需几十元) 。
(4) 实时性强。
(5) 系统建设成本低。
(6) 维护方便。
我公司选用了山东力创公司的GPRS (8100系列) 传输模块, 下设九个测压点, 中心调度室只需一台有固定ip地址的电脑 (无固定ip地址的用户, 可通过厂家提供的代理服务器地址与各测压点相连) , 就能很方便与下面各测压点相连。该系统运行三年来, 一直都很稳定, 故障率很低, 使调度员能及时准确地进行调度, 对突发事件进行及时处理。整个改造费用很低。能很方便地将以数传电台为主的调度系统升级为以GPRS模块为主的调度系统。
4 结语
总之采用GPRS无线方式构建城市供水数据采集系统, 不仅能很好地满足数据信息采集的需求, 而且还具有它具有组网灵活、扩展容易、运行费用低投, 维护简单、性价比高等优点。可以更好地满足城市供水调度系统未来发展的要求。
摘要：近年来随着GPRS模块在数据传输中的应用越来越广泛, 越来越多的数据采集系统采用GPRS模块采集数据, 本篇文章主要针对GPRS模块在供水调度系统的应用来论述的, 并结合我公司的具体情况, 对GPRS模块在供水调度系统压力调度中的优势进行了分析。
关键词：城市供水压力调度,GPRS模块