本文提出了一種基於GPRS DTU的城市供水無線監控系統設計原理和實現方案，簡要介紹了GPRS DTU技術的基本知識，描述了GPRS DTU無線傳輸應用於供水系統資料傳輸的實現方法。通過實際應用，獲得了理想的效果。
方法/步驟
一、背景介紹
隨著社會經濟的發展，水對人民生活與生產的影響日益加強，對供水的質量與安全可靠性的要求不斷提高，人們也更加重視降低供水系統的能耗，為此，一項重要而有效的措施就是加強供水系統工況的監測，尤其是加強水處理廠各個工藝環節的自動監測與控制。在城市供水排程監控系統中，由於各管網監控點具有分佈範圍廣、數量多、距離遠、個別地點地處偏僻、環境惡劣等特點，所以選擇有線通訊顯然不切合實際。與之相比，利用GPRS無線通訊模組則顯得非常靈活，它具有投資少、建設週期短、實時性可靠性高、執行維護簡單等特點，而且同其它傳輸裝置相比具有非常高的價效比。
二、系統組成
系統採用兩級控制：一級為供水公司監控中心；二級為各監控點。框圖如下：
系統由一個主站（水司監控中心）和N個分站（監測點）組成。各監控點使用RTU（PLC）負責採集供水管網的壓力、流量、液位以及控制泵房揚水泵的啟動、復位、停止等。採集到的資料通過GPRS無線通訊模組實時上傳至監控中心。監控中心的計算機對採集後的資料做進一步的處理和分析，來監測整個供水管網的執行情況，如果出現某個測量站點引數異常的情況則通過GPRS無線通訊模組傳送各種控制命令，來控制外站RTU(PLC)和揚水泵的執行，以避免出現空抽、管道壓力過大等可能發生的問題。
系統組成框圖如下：
三、系統分析
本系統採用一對多組網，半雙工協議透明傳輸。中心排程室設在自來水公司辦公大樓頂層，中心排程室與各監測點採用GPRS無線通訊模組對多點通訊。無線通訊採用具有SCADA功能的主從通訊協議，RTU(PLC)通過其標準RS-232介面或RS-485介面與GPRS無線通訊模組相連實現無線通訊，通道速率為9600bps。中心排程室對水廠自控系統可實行實時監視也可進行控制。 中心排程室功能：在排程室計算機利用軟體讀取水廠引數（出廠水壓力、流量、pH值、餘氯，水泵開、停、故障狀態等少量引數）和管網壓力資料；上位機監控軟體，用於監視水廠生產過程和管網壓力，實現供水合理排程。在排程室監控計算機可通過畫面和曲線實現對現場的監測。供水排程人員可以根據採集的資料進行水廠的生產排程和指揮，還可列印各種報表。RTU(PLC)根據其不同用途分別放置在壓力、流量、液位等需要監控的監測點，負責壓力、流量、液位等各項資料的採集和依據中心排程室指令實行管網的各項控制功能。RTU(PLC)通過GPRS無線通訊模組接收來自中心排程室的各項指令，並依據指令向中心排程室傳送實時資料或進行各項控制功能。分級管理結構示意圖如下：
注：在較大的城市供水系統中，供水公司下屬可能有多個水廠，較大的自來水廠又有多個工藝過程，同時又負責多個管網測壓站、管網加壓站和水源井監控站的管理。如果將系統的所有資訊都直接傳送到水司控制中心，由水司完成整個系統的控制是不合理的。因此就需要建立多個水廠分控中心，在水廠內建立多個監控分站和自來水取水、供水監控站點，以實現資訊的逐級傳輸和系統的分級控制。水廠可以根據自己不同情況選擇不同方式建立自控系統。為了便於統一管理，中心排程室與水廠自控中心採用GPRS無線通訊模組點對點通訊。水廠自控中心通過中心排程室傳輸過來的實時資料，也可以監測管網各監測點和各小水廠執行情況。水廠自控中心對水廠的生產及各站點進行實時監控，它是系統的資訊採集和控制中心。水廠自控中心採集各站點的資料資訊，並對這些資訊進行儲存、分析彙總或列印等處理。通過資料分析，及時給出報警資訊或向站點發出控制命令，控制站點裝置的執行。水廠自控中心還需將彙總資料實時傳送到水司監控中心，水司監控中心對資料做進一步的處理和分析，合理實現整個系統的排程和管理。
四、系統優勢
1、替代了光纖和專線，降低了網路建設成本，為使用者節省大量的費用；2、工程建設週期短；3、可靈活方便地進行安裝佈署；4、擴充性強；5、提供高可靠性；6、提供遠端實時監控；7、傳輸速率高，巡檢速度快；8、裝置成本低，價效比高。
五 、總結
城市供水排程監控系統可以對遠端現場的執行裝置進行監視和控制，以實現管道壓力、水流量的資料傳送及閥門開關的自動控制，降低了故障率和提高了對系統的反應時間。便於及時迅速的瞭解及控制遠端管道及閥門，降低故障率和檢修的時間，減少停水次數。各水源監測點的資料採集終端可自動採集管道壓力、水流量的實時資料與開關狀態等資料，資訊傳輸到自來水公司的監控中心，監控中心通過對傳輸回的資料進行分析，可找到出故障的地點，從而當一個遠端出現故障時，能在最短的時間內解決問題，恢復供水，提高了整體的服務水平，從而實現了城市供水的資訊化、現代化.。