GPRS?

  

  水資源短缺已經成為全球性的問題,隨著經濟的發展,日益增長的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效辦法。因此,採用現代化手段,建設水資源實時監控系統,動態掌握區域水資源變化及利用情況,最大限度的調控使用效率,是促進經濟社會可持續發展的迫切需要。灌區所具有的工程分散性、水情雨情變化性、農作物需水時效性、灌溉供水動態性、灌區性質特殊性等方面的特點,使灌區的水管理工作十分艱鉅。 灌區管理手段的先程序度,不僅反映我國科學技術的發展水平,也是確保灌區工程安全執行、實現水資源優化配置、提高用水效率、保障灌區持續發展的實際需要。 灌區引水監控系統的主要目的是解決引水工程各環節監測點的資料採集和監控。

  該系統由監控中心和各個水源監測點組成,各個水源監測點的資料採集終端(ATC-RTU60A*)可監視和採集水位、壓力、流速、等各種資料,供控制中心及有關部門分析和決策取用,提高工作效率,保證引水質量,滿足灌區的用水量的需求。

  灌區引水監控系統可以對遠端現場的執行裝置進行監視和控制,以實現引水管道壓力、水流速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水源井、引水管道及閥門,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引水管道壓力、水流速的實時資料與開關狀態等資料,資訊傳輸到灌區的監控中心,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,從而實現了灌區引水的資訊化、現代化。

  系統組成:

  灌區引水監測系統主要由中心控制站、手機、現場感測器(流速計、水位計等)、自動化公司提供的資料採集、傳輸、控制於一體的ATC-RTU60A* GPRS RTU、灌區引水監測軟體組成。

  1.中心控制站:

  伺服器申請配置固定IP地址,採用行動通訊公司提供的專線,與GPRS網路相連。由於專線可提供較高的頻寬,當引水監控點數量增加,中心不用擴容即可滿足需求。 中心監控站伺服器採用動態 IP 地址(可以申請花生殼軟體採用域名的方式),當監控點數量增加,中心不用擴容即可滿足需求(適合監控點數在幾十個左右的)。

  監控中心伺服器接收到GPRS網路終端傳來的連線申請先進行認證,認證通過後接受傳來的資料並進行處理。遠端監控中心實現整個引水遠端監控系統各監控點狀態資料的採集和處理,通過系統中整合的強大軟邏輯(Softlogic)功能可對所 有資料執行高階演算法處理。將結果值發回現場或通過內嵌的SQL語言、OPC、ODBC等標準介面傳送給第三方系統或資料庫,以實現資料的充分共享,交叉訪問以及應用的高度獨立性。

  2.安特成科技ATC-RTU60A* GPRS RTU產品介紹:

  (1)基本原理:

  通過RS—485匯流排將數字感測器(也可採用模擬輸出感測器)與無線智慧測控終端連為一體,構成現場監控單元。無線測控終端內建:CPU模組、資料儲存模組、控制模組、GPRS/CDMA資料通訊模組。可現場接入多路模擬量。

  一、提供裝置狀態指示燈,方便裝置維護。

  二、寬電壓供電範圍:5V-30V。

  三、帶RS232、RS485。

  四、內建大容量SPI-flash(容量可選1Mbit-64Mbit),實現資料的長時間本機儲存(需定製)。

  五、4路模擬量輸入,採集精度: 12bit。

  六、傳輸支援多種協議,我公司自定協議和Modbus協議(ASCII、RTU、Modbus TCP)完美支援。

  七、資料傳輸採用GSM模組可實現功能:

  1)GPRS斷線自動重連。

  2)根據需要最多可同時連線6箇中心伺服器。

  3)支援固定IP、域名解析和APN專網的定址方式。

  4)支援TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協議。

  5)支援的節點數,只要伺服器資源允許,理論上不限。

  6)減少佈線的成本和施工的麻煩。

  7)支援簡訊資料傳輸、簡訊引數配置功能。

  8)支援電話和簡訊喚醒功能。

  八、支援專用軟體進行本地和遠端引數配置及維護。

  九、支援本地和遠端韌體升級。

  (2)GPRS傳輸特點:

  基於灌區分佈點多面廣,其遠端採集大多仍沿用有線傳輸方式,線路維護量很大。由於電話線公用,通訊時經常發生衝突,既影響了資料的傳輸也對灌區部門的正常工作造成了干擾,並且此種方式對通訊部門程控交換機正常、穩定的執行也有一定的影響。為保證傳輸質量,若採用專線方式,投資成本太高;採用GPRS無線數字網的通訊方式,很好地解決了遠端灌區引水資訊採集的瓶頸問題。

  GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱,是在現有GSM系統上發展起來的一種承載業務,目的是為GSM使用者提供分組形式的資料業務。GPRS 拋棄了傳統的獨佔電路交換模式,採用分組交換技術,每個使用者可同時佔用多個無線通道,同一無線通道又可以由多個使用者共享,有效地利用了通道資源,頻寬最高可達 171.2Kb/s。目前中國移動的 GPRS 覆蓋範圍在中心城市幾乎達到了100%,在邊遠地區也達到了80%以上,實際應用頻寬大約在20-40Kb/s,特別適合遠端監測行業的通訊需求,完全取代過去傳統的有線、MODEM、X.25、數傳電臺、簡訊等通訊。

  1、系統的實用性:

  灌區引水遠端監控系統應用計算機處理所有資料,不僅可以得到瞬時曲線,還可以對資料進行處理得到所需各種圖表,而不必工作人員親臨監測現場,大大降低了工作人員的勞動強度,而且便於管理部門及時瞭解情況,進一步的分析並及時採取響應措施。

  2、系統的實時性:

  灌區引水遠端監控系統採用最新的通訊和軟硬體技術,建立了清晰和合理的系統架構,可以實現多執行緒的遠端併發通訊,在幾秒時間內,可以讓成百上千臺的深井資料實時傳送到監控中心進行集中監視和遠端排程,實現故障資訊的及時報警,運用通訊手段實現停機故障的及時處理。資料量巨大,提供了強大的實時資料庫作為系統的支撐,比起傳統的電臺輪詢等方式,具有無可比擬的優勢。

  3、系統的開放性:

  灌區引水遠端監控系統是一套成熟的開放式的系統。所謂的開放,就是指協議等方面採用標準的協議,可以進行系統或模組的擴充套件,便於長期的升級和維護,延長系統的壽命,通過更新部件,能讓系統一直存在下去,而不至於整個系統癱瘓,造成大量的投資損失。

  4、系統的易維護性:

  灌區引水遠端監控系統具有極低的故障率,所以相應的維護量非常之小。系統的構架非常清晰,具有多個除錯工具,以辨別故障所在。此外多年的經驗和較強的專業性,保證了整個系統的高可靠性和低故障率。

  5、系統的強大功能:

  灌區引水遠端監控系統可以根據監管單位的需要,進行高階開發,增加或減少功能模組、監控點數量,可以自動發出報警,可以自動彈出故障畫面,並自動列印。現場測控單元可以儲存資料,在掉電時自動儲存。

  總結:

  本系統以灌區引水過程為背景,使用GPRS RTU提出了一套基於PC機的自動供水計算機監控系統設計方案。現場除錯證明,該方案切實可行,ATC-RTU60A*既保證了水渠道的不間斷供水又提高了灌區的管理水平。系統的開發時間短,成本低,節能效益明顯。適合廣大灌區引水工程進行技術改造。

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