水表远程监控系统

GPRS水表、电表

远程抄表监控系统

方

案

书

目录

一、概述 (3)

二、系统组成及特点 (3)

1、系统组成 (3)

2、系统网络拓扑结构 (4)

3、系统特点 (4)

三、主监控中心典型组网方式 (6)

四、上位机软件概述 (6)

1、上位软件特点 (6)

2、软件主要功能 (7)

五、采集终端特性 (10)

1、设备特性 (10)

2、设备功能 (11)

3、设备特点 (11)

4、基本参数 (12)

5、输入回路 (13)

六、安全措施 (13)

七、结论 (14)

GPRS水、电抄表系统工程造价预算 .................. 错误！未定义书签。

水、电、气远程抄表系统

一、概述

由本公司开发的基于GPRS的远程抄表系统；GPRS远程测控系统；GPRS远程监测系统等相关GPRS系列产品，是集成了计算机技术、网络技术、通讯技术及自动计量测控技术为一体的智能化、自动化的远和无线抄表与监测管理系统。其在燃气行业、水行业、电力行业、石油化工行业等得到相当广泛的应用。通过采集现场的流量、压力、温度、电压、电流等物理参数进行远程计量监控、远程控制、数据据采集等，实时掌控现场设备的运行情况、管网运行情况、生产运行情况，达到科学管理、自动化管理、高效集中高度调度管理的目的，变过去的被去管理模式为主动管理模式，代之以崭新的计算机信息管理。

由本公司开发的 GPRS 无线远程抄表系统，用户终端可永远在线，自动发送现场工况实时数据，而且又能及时响应中心计算机的查询、控制指令。中心计算机配备网络数据库和强大数据处理软件，实现了广域网数据共享和主要领导移动办公。它克服了电话远程抄表和GSM 短信远程抄表存在的缺点，集所有优点于一体，是现在最先进的远程抄表系统。系统的软件与硬件采用标准化、可靠性设计，符合国家标准，适应各种行业远程测控与抄表及其他相关行业的相关要求。

二、系统组成及特点

1、系统组成

该系统包括数据管理中心、GPRS/CDMA无线网络、远程抄表监测终端、无线GPRS数据传输装置、计量装置(电表、水表、流量计)

2、系统网络拓扑结构

3、系统特点

1）、可靠性高：

与SMS短信息方式相比，GPRS DTU采用面向连接的TCP 协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。

中心可以与多个采集点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS 网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。

2）、实时性强：

GPRS具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此GPRS监测数据中心可以多个监测点之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率的需求。

3）、集抄范围广：

GPRS网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于环保信息采集点数量众多，分布在全省范围内，在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以完成对集抄的控制和管理。

4）、系统建设成本低：

由于采用GPRS公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。

5）、系统运营成本低：

采用GPRS公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用, GPRS网络可按数据实际通信流量计费，(1分-3分/1K字节)，也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。

6）、可对电表设备进行远程控制：

通过GPRS双向系统还可实现对电表设备进行远程控制，如远程参数调整、远程状态查询、远程开关控制等操作。7）、系统的传输容量大，扩容性能好：

配电数据中心要和每一个电表数据采集点保持实时连接。由于电表数据采集点数量众多，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；由于系统采用成熟的TCP/IP通信架构，具备良好的扩展性能，一个监控中心可轻松支持几千个电表数据采集器的通信接入。

三、主监控中心典型组网方式

四、上位机软件概述

1、上位软件特点

a、软件支持任何厂家电表、水表、流量计（电表需RS485

串口）

b、软件支持永久远程免费升级（何持原有软件框架的情

况下）

c、软件支持远程日常维护

d、软件终身没有任何使用限制

2、软件主要功能

a) 定时定点主动上报功能

系统可以设定每块电表、水表、流量计的数据上报时间和上报间隔，抄表终端内部具有时钟，到达指定时刻后自动

上报数据（累计量、瞬时量）。

b)主动查询功能

在需要的时候,抄表中心通过电脑可以查询任何一只电能表

的当前数据和状态。

主动上报的数据查询界面

c)手机查表功能

在需要的时候，通过发送短信可以随时查询电表的当前数据。

d) 水表、电表数据实时显示、运算、停电及时报警、存储功能

(1) 采用图形界面，可根据用户的需要创建总貌图、流程图、趋势曲线图、报警画面，实时显示现场电表数据。

(2) 对水表、电表数据进行运算处理，根据互感器变比等参数计算用户实际的电能消耗。

（3）当发生停电时，设备实时将停电信息报到后台系统和管理者手机。

(4) 现场生产数据的定时存储，可根据用户的需要每间隔一定时间对现场生产数据进行存储。可保存十年以上的历史数据和报警信息。

e) 历史数据查询功能

形成的历史数据库可方便的进行分类查询和组合查询。

f) 自动报表生成打印功能

系统配备打印机，可根据用户的具体要求自动生成和打印各种报表，例如：(1)水、电量日报表、(2)水、电量月报表、

(3)用水、电量的变化曲线图等

数据曲线

GPRS设备GIS地理信息分布图

独有的框图显示模式

g) 智能化分析模块功能

系统可以根据抄表数据进行智能分析，为管理部门或决策者提供科学的依据。包括分析水、电量的使用情况、线路损耗、用电异常等。

五、采集终端特性

1、设备特性

系统采用ZZAX-01 DTU无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的GPRS网络，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，提供标准RS232/RS485接口, 可直接与PC、单片机系统、RTU测控终端、PLC、GPS接收机、数据集中器等连接，具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远端站点之间的数据采集和控制。

a) 高度集成GPRS和TCP/IP技术，可实现点对点，点对多点等灵活的无线组网方式内置嵌入式CPU完成复杂的网络协议，支持PPP、ICMP、TCP、UDP、DNS等协议，为用户数据提供透明传输通道

b) 性能稳定，保证野恶劣环境下长期可靠工作，内置看门狗电路

c) 支持永远在线模式，用户可设置心跳间隔时间和心跳包，保持设备长期在线

d) 在网络故障或中心关闭等情况下，DTU具有条件恢复后自动重连功能

e) DTU能够工作在全透明传输方式下保证100%不丢失，除非网络故障

f) DTU能够工作在全透明传输模式和用户指令模式，以给DTU 傻瓜型和灵活性双重角色

g) 提供RS232/RS485/RS422通讯接口，波特率可选择，从300bps到115200bps，开始位/停止位/奇偶校验可选，RTS/CTS 流控可选

h) 支持近端和远程参数配置与访问

i) 内置FLASH存储器，能够长期保存用户配置的参数

j) 抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用场合

2、设备功能

1)、十分钟实时传输数据，电池自供电两年以上；

2)、采集各管网监测点的累计流量、间隔流量、瞬时流量、压力和各种报警信息；

3)、计量设备可选用任何厂家的调压柜、电表、水表、流量计、压力

变送器、电动阀等各种仪表；

4)、支持各参数上下限报警，突变报警；

5)、免维护，支持各种参数远程设置；

6)、现场测控中端存储历史数据；

7)、远程控制电动阀，方便管理；

8)、GPRS主通讯，短消息备用通讯，具备远程自动补抄数据功能；

9)、系统管理软件可对数据进行存储、分析、生成必要的报表和曲线图；

3、设备特点

1)采用德州MSP430系列单片机设计，超低功耗，内置锂电池供电可达2年以上（视工作模式而定）

2)多种通讯方式可选，产品系列覆盖SMS(短信)、GPRS、CDMA

3)用先进的防雷技术，防雷等级为ITU-TK21

4)备具有短信防盗功能

5)携式、小型化、安装维护更为便捷

6)电压范围设计，更加适应现场工作电源环境

7)新的整机维护概念，使你的工作更为轻松

8)用C/S后台和B/S查询管理软件

9)台管理软件功能强大，使用方便，支持ORCALE,SQL数据库

4、基本参数

1)、电源(二种供电方式可单选,也可复选)

a、市电：频率为50Hz，允许偏差为-6%~ 2%，电压为220V，

允许偏差为-20%～+25%。

b、锂电池：7.2V

2)、消耗功率

待机状态不大于100uw。

发射机工作时不大于3W。

3)、无线信道

采用移动GPRS或GSM信道。

a、工作频率 900MHZ/1800MHZ

b、数据保护采集数据和参数保持10年。

5、输入回路

1)、脉冲输入(可扩展至8路)

a、输入路数：4路

b、脉冲宽度：60~80mS

c、输入方式：有源或无源脉冲

d、测量精度： 0.1%

2)、两路模拟量输入(可通过模拟输入扩展单元扩展路数)

可提供5-24V的电源用于外接压力表等设备。

3)、通迅接口:

RS485接口： 1个标准的RS485接口，通讯速300~19200bps

可选，可接仪表8块（可扩展到32块）。

RS232接口：1个标准的RS232接口，可用于现场通讯和

管理。

六、安全措施

由于水、电力远程抄表系统的特殊性，本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，稳定是指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。

1、APN数据专网模式：企业内部网络中配置APN服务器，移动终端使用APN数据专网，由于采用数据专网,服务器与公网Internet隔离,可以有效避免非法入侵。

2、用SIM卡的唯一性，对用户SIM卡手机号码进行鉴别授权，在网络侧对SIM卡号和APN进行绑定，划定用户可接入某系统的范围,只有属于指定行业的SIM卡手机号才能访问专用APN，移动终端与数据中心采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入，普通手机的SIM卡号无法呼叫专门的APN。

3、可以为每个GPRS数据传设备单独配置 DTU ID号和密码，通过数据中心在其登陆时进行应用层认证，其他没有数据中心分配的DTU ID号和密码的GPRS的设备将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。

4、数据加密：可对整个数据传送过程进行加密保护。

5、网络接入安全鉴定机制：采用防火墙软件，设置网络鉴权和安全防范功能，保障系统安全。

七、结论

对于贵单位来说，由于片区大分布广，人工抄表需要投入大量的人力、物力和财力。且因基站数量众多，地理位置分散，给工作人员带来极大的不方便。贵单位可利用GPRS移动数据网络对各重要水、电用户点进行监控,自动读取相关数据并加以分析，还可进一步进行远程控制或设备维护，可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线建设成本。

现场安装实况