基于 GPRS RTU 供水管网远程监测系统

一、概述
城市供水是关系国计民生的一个重要产业,随着城市规模的扩大和人民生活水平的提高,城市用水量不断增加,人们对供水质量的要求也越来越高。设计高效率、全覆盖的城市供水管网监控系统,提高城市供水的安全性、高效性,成为供水行业一个重要的课题。学位论文针对城市供水管网监控站点数量众多、分布范围广泛的特点,设计了一个城市供水管网监控系统。本城市供水管网监控系统由远程监控站点、GPRS无线通信网络和监控中心三部分组成。其中,远程测控终端由RTU、压力变送器、流量计、电磁阀组成,能够实现管网节点压力、流量的采集、传输和阀门的打开和闭合。监控中心通过宽带连接公网,并申请固定IP。RTU将采集的数据通过GPRS通信网络传入公网并最终传送至监控中心。监控中心利用FameView组态软件构建监控软件平台可以对接收的数据进行实时记录、动态显示和存储管理。监控中心还能够通过GPRS通信网络可以对监控站点发出操作指令,实现管道阀门的远程控制。该系统实现了供水管网实时监控,数据的存储、导出,信号越限报警等功能,提高了供水安全、供水效率。本系统能对大范围多节点进行远程监控,具有良好的通用性,对远程终端以及监控中心组态系统依据具体情况稍做改动,即可应用于其他远程监控系统。

二、系统组成

供水管网远程智能监控系统由三大部分：数据中心、供水管网监控点、监控中心（用户手机）。

 1、数据中心：主要由PC机和上位机软件构成，它实现对数据的接收、存储、显示、数据请求以及曲线显示、报表打印输出等信息管理工作和进行特殊情况的监控中心预警以及通过客户端软件方便地访问实时和历史数据。 

2、供水管网监控点：实时将现场的压力、流量、水表读数等数据采集到建纬JW5203数据采集终端内，根据实时数据实现采集点现场的自动报警，防止事故的发生。（并预留监控点的控制接口）

3、用户手机：通过智能手机访问数据中心采集现场实时数据或编辑短信发送到数据采集终端采集现场实时数据。

三、主要功能

◆ 可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的压力、流量、水表读数等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩充多达上千个点。

◆ 可设定各监控点位的压力、流量、水表读数等报警限值，当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号，报警方式包括：现场多媒体声光报警、网络客户端报警、电话语音报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员。 

◆ 数据中心软件采用标准windows 98/2000/XP全中文图形界面，实时显示、记录各监测点压力、流量、水表读数等曲线变化，统计压力、流量、水表读数等数据的历史数据、值、最小值及平均值，累积数据，报警画面。 

◆ 监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻的压力、流量、水表读数等数据及运行报告。

◆ 强大的数据处理与通讯能力，采用计算机网络通讯技术，局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑，在线查看监控点位的温湿度变化情况，实现远程监测。系统不但能够在值班室监测，在自己办公室和智能手机都可以非常方便地观看和监控。 

◆ 系统可扩充多种记录数据分析处理软件，能进行绘制棒图、饼图，进行曲线拟合等处理，可按TEXT格式输出，也能进入EXCEL电子表格等office的软件进行数据处理。 

◆ 系统设计时预留有接口，可随时增加减硬软件设备，系统只要做少量的改动即可，可以在很短的时间内完成。可根据政策和法规的改变随时增加新的内容。

四、主要特点

◆ 实用性：城市供水管网地理位置分散，因此采用覆盖广泛的GPRS网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行。 

◆ 实时性：采用的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千台的数据采集终端实时传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警。 

◆ 可扩充性：可以进行系统或模块的无限扩展，便于长期的升级和维护，延长系统的寿命，通过更新部件，能让系统一直存在下去，而不至于整个系统瘫痪，造成大量的投资损失。 

◆ 易维护性：系统可对远程数据采集终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程终端软件升级等。 

◆ 操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便。 

◆ 性价比高：该系统专为供水管网远程监测量身定制，充分考虑到供水管网各个环节的业务需求。