自來水公司GPRS無線抄表系統(tǒng)設(shè)計方案

GPRS〔供給：，hwj，〕【在線聯(lián)系作者】一、概述自來水公司遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)與流量計量技術(shù)完滿結(jié)合，集計量、數(shù)據(jù)采集、處理于一體，將廠礦用水信息加以綜合處理的系統(tǒng)，使供水公司從根本上削減人工上門抄表的繁雜勞動強(qiáng)度。準(zhǔn)確而便捷的收費系統(tǒng)，既可節(jié)約人工又可削減供水部門與客戶之間的糾紛，它不但能提高治理部門的工作效率，也適應(yīng)現(xiàn)代用戶對用水繳費的需求。二、系統(tǒng)組成：監(jiān)控中心：硬件主要包括：效勞器、GPRS模塊等、網(wǎng)通或移動的固定IP專線。軟件主要包括：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、供水實時監(jiān)控與治理系統(tǒng)軟件、防火墻軟件。通信網(wǎng)絡(luò)：中國移動公司GPRS測控終端：遠(yuǎn)程測控成套設(shè)備。計控設(shè)備：水表或(超聲波流量計、電磁流量計)、壓力變送器。GPRSGPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸。主站由微機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備構(gòu)成，完成數(shù)據(jù)的顯示、存儲、分析、統(tǒng)計、掌握、打印、人機(jī)界面等功能。子站由流量計和GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備構(gòu)成，完成根本數(shù)據(jù)的采集、傳輸功能。由于承受移動公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，系統(tǒng)構(gòu)建簡潔、快捷、穩(wěn)定。系統(tǒng)的拓?fù)鋱D如下：主站系統(tǒng)硬件配置微機(jī)打印機(jī)GPRS〔臺式〕軟件配置操作系統(tǒng)WindowsXP數(shù)據(jù)庫軟件GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)軟件〔該軟件為B/S構(gòu)造，可以支持在廣域網(wǎng)進(jìn)展掃瞄查看〕GPRS系統(tǒng)功能系統(tǒng)軟件承受本公司開發(fā)的GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)軟件實時數(shù)據(jù)采集功能：瞬時量：瞬時流量累計量：累計流量管道壓力：壓力值實時數(shù)據(jù)顯示功能；瞬時量：瞬時流量；累計量：累計流量；管道壓力：壓力值告警功能：停電告警、水表故障告警、通信終端告警；狀態(tài)變化報警提示：告警狀態(tài)變化。如壓力突然增大或變小。存儲功能：水表信息、實時數(shù)據(jù)、大事記錄、操作記錄存入數(shù)據(jù)庫。統(tǒng)計功能：報表功能：日報、月報、年報；曲線功能：日曲線、月曲線、年曲線；查詢功能：水井表信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、大事記錄、操作記錄、歷史報表；打印功能：水表信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、大事記錄、操作記錄、報表；安全功能：密碼功能：進(jìn)入和退出系統(tǒng)必需輸入密碼；權(quán)限功能：不同的操作員具有不同的功能；用戶切換：不同的操作員交接時可以在系統(tǒng)切換。擴(kuò)展功能：水表數(shù)量：用戶可以添加或刪除水井。遠(yuǎn)程掌握：在加電磁閥門的狀況下可輸出遠(yuǎn)程掌握閥門的開啟。設(shè)置功能：水表信息錄入、修改；采集周期設(shè)置、修改；遠(yuǎn)程維護(hù)功能：遠(yuǎn)程設(shè)置子站〔水表〕工作參數(shù)。子站〔水表測控裝置〕水表測控裝置原理可依據(jù)客戶需要，或在現(xiàn)場不同的安裝狀況下，在管道上安裝水表、超聲波流量計、電磁流量計。水表：在管道的水處于恒壓、恒流的狀況下安裝水表比較好，特點是前期投入少，法欄盤式安裝，后期維護(hù)量大，需要每年查測或更換。超聲波流量計：對管道的水沒有特別要求，插入式或外夾式安裝，前期投入比較大，安裝便利，一年到三年維護(hù)量大。電磁流量計：對管道的水沒有特別要求，法欄盤式安裝，前期投入比較大，安裝不便利，后期維護(hù)量小。置硬件配置(單井配置)序號名稱規(guī)格及型號單位單價數(shù)量選購地GPRSDATA-6100水資源掌握器DATA-7201件3室外防雨遠(yuǎn)程監(jiān)測箱480×360×200件箱內(nèi)電源、空開、端子、件浪花雙脈沖水表DN100超聲波流量計TDS-100電磁流量計依據(jù)管道口徑壓力傳器910３．２主要設(shè)備技術(shù)要求工控機(jī)IPCCPU類型Intel奔騰4標(biāo)稱頻率2.8GHz主板芯片Intel865G內(nèi)存類型DDR內(nèi)存大小512MB硬盤容量80GB光驅(qū)類型DVD顯示器大小19供水收費終端技術(shù)要求：可脫離監(jiān)控計算機(jī)獨立工作，承受射頻智能卡或TM卡，可輸入水量、水費信息，可查整。不連續(xù)電源UPS型號C1KC1KSC2KC2KSC3KC3KS額定容量1KVA/0.7KW2KVA/1.4KW3KVA/2.1KW輸入電壓(115~300)VAC頻率(40~60)Hz〔軟件可調(diào)〕輸入電壓220×〔1±2%〕VAC頻率與輸入同步〔市電模式〕，當(dāng)市電頻率超出〔46~54〕Hz50×(1±2%)Hz50×(1±0.2%)Hz(電池模式)輸出波形正弦波備用時間〔滿載/半載〕>5’/14--------->9’/21’--------->5’/15’----------電池形式Panasonic閥控式鉛蓄電池 Panasonic閥控式鉛蓄電池----------Panasonic外接電池標(biāo)稱電壓轉(zhuǎn)換時間零中斷

36VDC

96VDC

96VDC超載力量110%sRS-232+IntelligentSlot操作溫度0℃~40℃濕度20%~90%外觀尺寸〔W×D×H〕〔mm×mm×mm145×400×220192×460×340重量〔凈重〕Kg1473413．534．514水井測控裝置功能實時數(shù)據(jù)采集功能：瞬時量：瞬時流量；累計量：累計流量；壓力值顯示功能：數(shù)值顯示：累計流量、瞬時流量、壓力。遠(yuǎn)程維護(hù)功能：遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、遠(yuǎn)程程序升級。水表測控裝置技術(shù)指標(biāo)供電電壓：AC220V±20%電池供電時間：20采集精度：0.5%工作溫度：-20℃～70℃相對濕度：不大于90%外形尺寸：用戶指定防護(hù)等級：用戶指定GPRSGPRS借助移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)以無線方式傳輸采集數(shù)據(jù)和掌握命令。承受GPRS-VPN方式組建通信網(wǎng)絡(luò)。RS232RS232RS232串行口和主站計算機(jī)的RS232GPRS10〔數(shù)據(jù)通信費。101〔可以更多〕現(xiàn)場數(shù)據(jù)。按移動公司現(xiàn)行資費標(biāo)準(zhǔn)：主站：50/月子站：20/月每月總通信費：50+20×10=250〔元〕三、技術(shù)條款3.1流量計常用流量計包括超聲波流量計、超聲波流量水表、遠(yuǎn)傳脈沖水表、電磁流量計、渦街流量計等。通過信號線將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給水資源測控設(shè)備進(jìn)展計算機(jī)掌握治理。3.1.1、超聲波流量計超聲波流量計是用來測量封閉管路液體流量，用戶基于被測管路和流體的特點來選擇非接觸、附著式、插入式的傳感器，將兩個傳感器依據(jù)肯定距離安裝在管道外側(cè)即可，可以使用兩次聲程的V法，四次聲程的W法，或者承受聲波直接穿過被測管路的Z超聲波流量計主板中心處理器掌握兩個傳感器輪番接收和放射超聲波并測量其間的傳播時間，計算時間差值，得到的時差與流體的流速由直接的關(guān)系，如下表述：、水資源測控設(shè)備的功能采集功能：⑴、可以采集本公司生產(chǎn)的全系列超聲波流量計、超聲波水表等計量數(shù)據(jù)?！舶姳怼车臄?shù)據(jù)。4-20mA⑷、可以采集其它公司生產(chǎn)的各種脈沖水表〔包括電表〕的數(shù)據(jù)。如：單脈沖信號輸出表、雙脈沖信號輸出表、防磁攻擊脈沖信號輸出表、帶短路及斷路報警功能的脈沖信號輸出表。⑸、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種水位計的數(shù)據(jù)。⑹、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種溫度計的數(shù)據(jù)。⑺、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種水質(zhì)計的數(shù)據(jù)。⑻、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的各種壓力計的數(shù)據(jù)。⑼、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的水泵運行電壓的數(shù)據(jù)。⑽、可以采集4-20mA信號輸出及串口數(shù)據(jù)輸出的水泵運行電流的數(shù)據(jù)。4-20mA⑿、可以采集推斷用水單位水泵的起停工作狀態(tài)。⒀、可以采集推斷該水資源測控箱內(nèi)部的接觸器工作狀態(tài)。⒁、可以采集推斷用水單位是否處于緊急取水工作狀態(tài)。⒂、可以采集推斷該水資源測控箱是否被非法翻開。⒃、可以采集推斷該水資源測控箱的進(jìn)線工作狀態(tài)。⒄、可以采集推斷該水資源測控箱的出線工作狀態(tài)。劃卡功能：該設(shè)備具備非接觸式IC讀寫功能，用戶劃卡時，該設(shè)備可以將卡內(nèi)水費數(shù)據(jù)讀取，累加到掌握器中，并把掌握器中存儲的現(xiàn)場的歷史數(shù)據(jù)返寫到IC卡中，以便下次購水時，將歷史數(shù)據(jù)傳送到治理中心的計算機(jī)上。當(dāng)具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時，可以不啟動現(xiàn)場數(shù)據(jù)返寫IC充值功能：治理中心被授權(quán)的操作人員可以依據(jù)辦公程序遠(yuǎn)程為取水單位的水資源測控設(shè)備充值水資源費。告警功能：⑴、水資源費缺乏，告警，現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音，報警數(shù)據(jù)上報。⑵、水位超過下限，告警，現(xiàn)場設(shè)備LED燈亮+蜂鳴音，報警數(shù)據(jù)上報。⑶、信號線中斷，告警，現(xiàn)場設(shè)備LED⑷、自身故障，告警，現(xiàn)場設(shè)備LED⑸、非法翻開設(shè)備，告警，現(xiàn)場設(shè)備LED⑹、日采水量超過打算，告警，現(xiàn)場設(shè)備LED掌握功能：⑴、該設(shè)備依據(jù)其內(nèi)部預(yù)存水資源費的狀況掌握水泵的供電電源；費用為0時，該設(shè)備自動切斷水泵啟動柜的進(jìn)線電源。輸入費用后，自動閉合進(jìn)線電源。⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時，監(jiān)控中心可以依據(jù)取水單位的現(xiàn)場狀況遠(yuǎn)程切斷和閉合水泵啟動柜的進(jìn)線電源。顯示功能：⑴、該設(shè)備可以數(shù)字循環(huán)顯示編號、余量、水價、流量、日期、時間等數(shù)據(jù)。⑵、該設(shè)備可以LED查詢功能：⑴、可以在現(xiàn)場使用設(shè)備上的按鍵查詢流量、水位、余額及相關(guān)的參數(shù)及故障信息。⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時，監(jiān)控中心被授權(quán)的操作人員可以遠(yuǎn)程查詢用水單位現(xiàn)場的流量、水位、余額、水泵起停狀態(tài)及其關(guān)心的數(shù)據(jù)與參數(shù)。設(shè)置功能：⑴、專業(yè)維護(hù)人員使用專用“設(shè)置卡”可以現(xiàn)場設(shè)置設(shè)備的局部參數(shù)。⑵、具備GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳條件時，被授權(quán)的操作人員可以在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程修正和設(shè)置設(shè)備的一些參數(shù)。如地址、工作模式、校時、數(shù)據(jù)上報時間周期、購水量等。存儲功能：該設(shè)備具備鐵電存儲功能，數(shù)據(jù)掉電不喪失，存儲不低于30天的歷史記錄。應(yīng)急功能：該設(shè)備在特別狀況下可以應(yīng)急取水，應(yīng)急取水量準(zhǔn)時間長度由水務(wù)監(jiān)控中心打算，應(yīng)急期間所取水量發(fā)生的費用在下次購水時自動扣除。通信功能：⑴、該設(shè)備可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與多個監(jiān)控中心通信，可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)同時發(fā)送到區(qū)縣、市、省水務(wù)監(jiān)控中心、信息中心。也可以只發(fā)送到縣水務(wù)監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)逐級上報。⑵、該設(shè)備可以設(shè)置成主動向治理中心上報數(shù)據(jù)模式，也可以設(shè)置成被治理中心問詢模式。主動上報模式分兩種狀況：一是現(xiàn)場狀態(tài)發(fā)生變化時上報，二是定時上報。問詢模式是只有治理中心發(fā)出問詢命令，該設(shè)備才上報數(shù)據(jù)。⑶、以GPRS網(wǎng)絡(luò)為主要通信通道，以SMS短消息通道作為備用通道，兩個通道同時存在，可以切換使用。電源功能：⑴、該設(shè)備可以安裝到具備220VAC供電的現(xiàn)場，也可以安裝到具備380VAC供電的現(xiàn)場。⑵、該設(shè)備配備備用電源，外部供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)可以連續(xù)正常運行不低于210避雷功能：⑴、水資源測控箱內(nèi)部的水資源測控器、GPRS模塊等產(chǎn)品都做了防雷保護(hù)設(shè)計?？梢詽M足一般狀況下的避雷要求。⑵、水資源測控箱現(xiàn)場安裝時要求防雷接地，接地電阻小于4Ω；也可加裝其它避雷設(shè)施進(jìn)展多重避雷保護(hù)。、水資源測控設(shè)備的特點兼容性強(qiáng)：4-20mA模擬量輸出水表和帶串口的流量計直接測量的用水量。自動掌握水資源的使用。⑵、該設(shè)備可以采集任何一家公司生產(chǎn)的脈沖電表、串口電表的數(shù)據(jù)，依據(jù)用電量核算出用水量，自動掌握水資源的使用。⑶、該設(shè)備可以采集現(xiàn)場水泵的開關(guān)時間及狀態(tài)，依據(jù)水泵運行時間和水泵流量計算出用水量，自動掌握水資源的使用。維護(hù)便利：⑴、該設(shè)備內(nèi)部為模塊化構(gòu)造，主要有水資源掌握模塊、GPRS通信模塊、電源模塊、供電線路掌握模塊〔接觸器〕、計量模塊〔可以安裝在箱外〕，一個模塊假設(shè)發(fā)生故障，簡潔拆卸更換。⑵、作為核心的水資源掌握模塊具備遠(yuǎn)程維護(hù)和軟件升級的功能。當(dāng)自備井前端現(xiàn)場需要更換增加計量、測量設(shè)備，或擴(kuò)展設(shè)備功能時，維護(hù)人員可以遠(yuǎn)程更改設(shè)置該模塊的參數(shù)，必要時可以遠(yuǎn)程升級程序；提高了維護(hù)效率，降低了維護(hù)本錢。牢靠性高：該設(shè)備為工業(yè)級設(shè)計，承受工業(yè)級的C8051F芯片及西門子MC35I通信模塊，承受隔離和專業(yè)抗干擾設(shè)計技術(shù)，可以安裝使用在現(xiàn)場環(huán)境比較簡單的地方。擴(kuò)展性強(qiáng)：該設(shè)備具備強(qiáng)大的擴(kuò)展功能：例如，該設(shè)備可以接水質(zhì)、溫度、壓力、電流、電壓變送器，可以掛接32快各種智能串口儀表；必要時可以并入用水單位的“水源井遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)”，實現(xiàn)水資監(jiān)控中心與用水單位設(shè)備共享以及局部信息共享，避開設(shè)備重復(fù)投資。、水資源測控設(shè)備的主要參數(shù)路模擬量輸入路開關(guān)量輸入5811IC11A/D：12脈沖量測量精度：±0.1%水位等測量精度：±0.5%串行通信誤碼率：±0.001%設(shè)備工作功耗：小于150mA〔≤5W〕98%通信延時：GPRS1～2秒SMS2～3〔無短信堵塞時〕開箱合格率：100%30000〔MTBF>30000〕、水資源測控設(shè)備的使用環(huán)境環(huán)境溫度：-40—+85℃相對濕度：≤90%無凝露安裝環(huán)境：無猛烈腐蝕性氣體和導(dǎo)電塵埃，無爆炸危急物品。工作電源：電源電壓AC220VAC380V，50Hz、水資源測控設(shè)備符合的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T191-2023GB/T2423.1-2023電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗試驗A：低溫GB/T2423.2-2023電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗試驗B：高溫GB/T2423.4-1993電工電子產(chǎn)品根底環(huán)境試驗規(guī)程試驗Db：交變濕熱試驗方法。GB/T2423.5-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗試驗EaGB/T2423.6-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗試驗EbGB/T2423.10-1995電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗試驗Ec〔正弦〕GB/T4208-1993〔IP〕GB/T4798.1-1986電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件存儲GB4943-2023GB/T9813-2023微型計算機(jī)通用標(biāo)準(zhǔn)GB9969.1-1998工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T14436-1993工業(yè)產(chǎn)品保證文件總則GB/T15464-1995儀器儀表包裝通用技術(shù)條件GB/T17626.2-1998電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗干擾度試驗GB/T17626.4-1998電磁兼容試驗和測量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗干擾度試驗GB/T17626.5-1999電磁兼容試驗和測量技術(shù)浪涌〔沖擊〕抗干擾度試驗GB/T17626.11-1999電磁兼容試驗和測量技術(shù)電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗干擾度試驗ISO/IECI14443-1:2023/無接觸點集成電路卡/接近式卡物理特性ISO/IECI14443-2:2023識別卡/無接觸點集成電路卡/接近式卡射頻功率和信號接口ISO/IECI14443-3:2023識別卡/無接觸點集成電路卡/接近式卡傳輸協(xié)議、水資源測控設(shè)備安裝留意事項當(dāng)水資源測控設(shè)備安裝在室外時，必需使用室外型機(jī)箱，防雨防塵；特制安裝支架，保證水資源測控設(shè)備穩(wěn)固。全部信號線和電源線必需加套防護(hù)管。當(dāng)水資源測控設(shè)備安裝在室內(nèi)時，可以使用一般的室內(nèi)型機(jī)箱，用膨脹螺栓把水資源并且便于工作人員劃卡。全部信號線和電源線必需加套防護(hù)管。附件：詳見附件*：水資源測控設(shè)備內(nèi)的水資源掌握器說明附件*+1：水資源測控設(shè)備內(nèi)的GPRS4、通信網(wǎng)絡(luò)近幾年，移動數(shù)據(jù)通信在我國迅猛進(jìn)展，GPRS信號遍布每個角落。由于GPRS每個縣的水資源治理部門所管轄的取水監(jiān)測點都比較分散，所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小，GPRS、水資源測控設(shè)備與區(qū)縣治理中心的通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式建議使用移動數(shù)據(jù)專網(wǎng)模式，短信通道作為備用通道，移動公司為縣級水資源監(jiān)控中心鋪設(shè)一條專線，建立一個專網(wǎng)，給一個APN接入點名稱，為水資源監(jiān)控中心的效勞器和前端每個水資源測控設(shè)備所使用的SIM卡分別綁定一個移動公司局域網(wǎng)內(nèi)部的IP地址。這樣水資源監(jiān)控中心的效勞器和前端每個水資源測控設(shè)備就可以通過移動公司供給專網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。監(jiān)測站少的時候，監(jiān)控中心可以不用專線，使用一個GPRS水資源測控設(shè)備支持的組網(wǎng)模式支持四種組網(wǎng)模式：移動專網(wǎng)模式、移動專線模式、公網(wǎng)專線模式SMS短消息模式。移動專網(wǎng)模式：監(jiān)控中心使用GPRS-A，水資源測控設(shè)備使用GPRS-B，移動公司建VPNAPN接入點，并在GPRS-AGPRS-B所使用的SIM固定的IP移動專線模式：監(jiān)控中心使用移動公司的數(shù)據(jù)專線，建一個VPN專網(wǎng)，有專用的APNIPGPRS-BGP