一、 系統(tǒng)簡介 隨著供水部門對“一戶一表”工程改造的推進(jìn)，以及對自動化的要求，遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)已成為自來水自動化管理和智能化控制不可缺少的組成部分。為了適應(yīng)供水公司用戶水表和現(xiàn)代智能化樓宇用水管理的需要，方便水表用戶繳交水費(fèi)，目前廈門藍(lán)斯通信有限公司專門為供水公司、物業(yè)管理公司設(shè)計了基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的自來水遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)將計算機(jī)技術(shù)、移動數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自控技術(shù)溶為一體，可自動完成用水戶水表網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、紀(jì)錄、實(shí)時監(jiān)測、統(tǒng)計分析、打印和供、停水控制等管理工作。 二、 系統(tǒng)組成 GPRS自來水遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)水表（數(shù)顯水表＋GPRS DTU）組成。監(jiān)測中心包括中心站機(jī)、計算機(jī)及系統(tǒng)軟件、顯示器、打印機(jī)等設(shè)備，中心站機(jī)與無線網(wǎng)絡(luò)水表的通信采用中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)適用于與供水公司距離遙遠(yuǎn)、分散單獨(dú)的水表用戶，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方框圖如下圖所示： 　　 　　 三、 系統(tǒng)功能 3.1 自動檢測功能：系統(tǒng)對水表的用水量（流量）等參數(shù)（壓力）的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測、紀(jì)錄，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，形成各種圖形和報表，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無人自動抄表。 3.2 動態(tài)顯示功能：可定時或隨機(jī)在自動抄表系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖畫面上動態(tài)顯示每只水表的用水量和整個系統(tǒng)所包括水表的總水量。 3.3 打印功能：可打印每只水表的月、年報表和月水費(fèi)單，可打印總用水量的日、月、年報表和收水費(fèi)的月、年報表。 3.4 數(shù)據(jù)管理功能：建立歷史數(shù)據(jù)庫，存儲原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計分析使用。對采集的用水量等數(shù)據(jù)進(jìn)行累計值、平均值、最大值、最小值等的分析計算，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫適合擴(kuò)充和維護(hù)，可滿足各種規(guī)模的供水部門數(shù)據(jù)抄表和維護(hù)使用。 3.5 合并、網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能：本系統(tǒng)可與供水公司的服務(wù)器連接，通過局域網(wǎng)接入供水公司現(xiàn)有用水營業(yè)收費(fèi)電腦管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。 3.6 銀行自動繳費(fèi)：通過監(jiān)控中心收費(fèi)管理系統(tǒng)與銀行掛接，計費(fèi)靈活方便。 3.7 可依據(jù)用戶繳納水費(fèi)情況控制供水或停水，具有支持IC卡功能。 四、 系統(tǒng)主要設(shè)備 4.1 中心站機(jī)：用于發(fā)送監(jiān)測中心計算機(jī)的指令和接收無線網(wǎng)絡(luò)水表的信息，并將信息通過RS-232/RG45通訊接口送入計算機(jī)。 4.2 系統(tǒng)軟件： 系統(tǒng)開發(fā)的專業(yè)軟件，它結(jié)合了國際最新軟件流行趨勢，可在Windows98、Windows2000、Windows XP、Linux等主流操作系統(tǒng)上運(yùn)行。系統(tǒng)軟件通過中心站機(jī)發(fā)布指令，對本系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)測，負(fù)責(zé)各采集站點(diǎn)的配置和網(wǎng)絡(luò)管理，同時將輸入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫，可發(fā)布指令，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)監(jiān)測、統(tǒng)計分析和報表打印及供、停水控制等處理。 4.3 GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端： GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心主站與監(jiān)控終端的通訊。本系統(tǒng)中采用廈門藍(lán)斯通信有限公司的LZ713i GRPS DTU。該DTU功能與特點(diǎn)如下： A、功能： 1. 標(biāo)準(zhǔn)的AT 命令界面,方便程序設(shè)計； 2. TCP/IP Internet 內(nèi)嵌的協(xié)議棧，輕松互連； 3. RS232接口方式，更加簡便的通訊方式； 4. 通過遠(yuǎn)程或者串口升級程序。 B、性能： 1. 選用低功耗高性能的32位CPU 做處理器，16位內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，256KBSRAM，512KBFLASH，可高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)； 2. 支持全透明及幀格式數(shù)據(jù)傳輸； 3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP 協(xié)議棧； 4. 一個符合ISO7816-3IC 卡標(biāo)準(zhǔn)的SIM 卡座，支持符合GSM11.11 和GSM11.10，規(guī)范SIM 卡； 5. 簡化的接口設(shè)計，使用通用的232 接口和簡單的AT 命令交互界面； 6. 更方便的電源接口，即可使用外掛電源。又可從串口直接取電； 7. 完善了GPRS 網(wǎng)絡(luò)中所出現(xiàn)的假撥號，掉線自動重啟，遠(yuǎn)程喚醒等功能； 8. 支持遠(yuǎn)程控制及動態(tài)域名解析； 9. 同時更具嵌入式系統(tǒng)要求，可提供內(nèi)置式模塊（不帶外殼，可通過插針與嵌入式直接系統(tǒng)相連）。 10. 軟硬件雙重看門狗，在DTU不能正常工作時，能夠自動斷電復(fù)位。 4.4 網(wǎng)絡(luò)水表：規(guī)格與普通水表相同，精度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計量等級。該水表結(jié)合了廈門藍(lán)斯通信LZ713i GPRS DTU，具有計量準(zhǔn)確（遙測顯示水量與水表本身讀出的數(shù)值完全相同）、工作穩(wěn)定可靠、功耗低、數(shù)據(jù)無漏失的特點(diǎn)，解決了以往遠(yuǎn)程數(shù)字計量誤差、怕停電、耗電量大、怕干擾的缺點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)水表可直接使用220V市電，或采用直流電源。無線網(wǎng)絡(luò)水表不需另配測站機(jī)，它具有測站機(jī)的類似性能，可通過LZ713i GPRS DTU與中心站機(jī)直接采用中國移動數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)通信。 4.5 計算機(jī)（電腦）、液晶顯示器或投影機(jī)、打印機(jī)、不間斷電源、避雷器等設(shè)備為外購?fù)ㄓ没驅(qū)Ｓ卯a(chǎn)品，根據(jù)抄表系統(tǒng)和用戶的需要而配置。 五、 系統(tǒng)特點(diǎn) 該系統(tǒng)具有下述特點(diǎn)： 5.1 該系統(tǒng)具有GPRS的各種優(yōu)點(diǎn)，即： 5.1.1 永遠(yuǎn)在線：只要激活GPRS后，將永遠(yuǎn)保持在線，不存在掉線問題；類似于一種無線專線網(wǎng)絡(luò)。 5.1.2 高速傳輸：由于GPRS采取了先進(jìn)的分組交換方式，數(shù)據(jù)傳輸最高理論值可達(dá)171.2kb/s。因此，本系統(tǒng)在一條可移動的信息高速公路上傳輸數(shù)據(jù)。 5.1.3 按量收費(fèi)：GPRS按照本系統(tǒng)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)量來收取費(fèi)用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時，即使在線，也不收費(fèi)。因此，它是一種面向使用、科學(xué)合理的計費(fèi)方式。 5.2 該系統(tǒng)的自動檢測抄表功能可使供水公司（或小區(qū)物業(yè)管理部門）及時、準(zhǔn)確地掌握用戶用水量和計收水費(fèi)的情況，使供水管理和服務(wù)質(zhì)量水平躍上一個新臺階，有力地促進(jìn)供水公司（或小區(qū)物業(yè)部門）現(xiàn)代化管理水平的提高。 5.3 該系統(tǒng)可徹底解決用水的實(shí)時管理、實(shí)時計量和遠(yuǎn)程控制的問題，為供水公司實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動計量、水量分時計費(fèi)、水損分析管理和用水系統(tǒng)實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)控等現(xiàn)代化供水管理提供了可靠的手段。 5.4 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動抄表可減少抄表和相關(guān)的員工人數(shù)及費(fèi)用開支，降低員工勞動強(qiáng)度，提高抄表工作效率；該系統(tǒng)的計量準(zhǔn)確無誤將避免人工疏忽的漏抄、誤抄、估抄；該系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測可減少由于管道破裂漏水、用戶違章用水等造成的水量損失；該系統(tǒng)的應(yīng)用將有效地提高供水回收率和降低供水管網(wǎng)的運(yùn)行成本。 5.5 配置大容量非易失存儲器，可存儲大量的水表數(shù)據(jù)，停電數(shù)據(jù)也可保存10年；密碼保護(hù)，非授權(quán)用戶無法操作。 六、 系統(tǒng)顯著的經(jīng)濟(jì)效益 6.1 較低的工程造價 由于城市的自來水供水普及率一般均達(dá)95%以上，千家萬戶的水表既分散又遠(yuǎn)離供水公司，多年來供水公司所應(yīng)用的無線遙測系統(tǒng)的通信一般都采用電臺。如采用該種通信方式，供水公司的測控中心均需配置電臺、專用電源和高增益的鐵塔天線，在市區(qū)各處水表用戶的測點(diǎn)除配置電臺及專用電源外，還需配置高增益的定向天線。而本系統(tǒng)的通信采用中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)，在水司的測控中心只需配置內(nèi)置天線的中心站機(jī)，水表測點(diǎn)只需配置無線網(wǎng)絡(luò)水表或測站機(jī)。該型號的無線網(wǎng)絡(luò)水表和測站機(jī)，每臺僅占用一個移動電話號碼，其通信的可靠性與移動電話一樣。因此，本系統(tǒng)的工程造價比應(yīng)用電臺的系統(tǒng)造價至少低10-20萬元以上（測點(diǎn)數(shù)量越多差價越大）。 6.2 低廉的運(yùn)行費(fèi)用 6.2.1 本系統(tǒng)采用中國移動的GPRS通信網(wǎng)絡(luò)，不需使用電臺、不需架設(shè)鐵塔天線或定向天線等配套設(shè)備，無線網(wǎng)絡(luò)水表和測站機(jī)基本上可免維護(hù)運(yùn)行，不需配備專業(yè)技術(shù)人員維修保養(yǎng)，因此維修費(fèi)用低。而采用電臺通訊需向無線電管理部門申請頻道資源，需配備專業(yè)技術(shù)人員維護(hù)，那么維修費(fèi)、員工工資和交通費(fèi)，加上電費(fèi)和頻道占用費(fèi)等，其綜合運(yùn)行成本開支每個月不少于3000元。 6.2.2 可與中國移動通信公司簽訂使用其通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議，并按傳輸量計費(fèi)。采用GPRS方式的計費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為：0.01元/1kb，最低收費(fèi)為每月20元。每個測點(diǎn)傳輸量以2kb/次計，如果每小時傳輸1次數(shù)據(jù)，那么1個月的話費(fèi)=2kb×24×31×0.01元/1kb=14.88元；按最低收費(fèi)也就是20元。目前，有的遠(yuǎn)程自動抄水表系統(tǒng)的通信采用中國電信的電話線傳輸，如果每小時傳輸1次數(shù)據(jù)，那么每個測點(diǎn)1個月的話費(fèi)=24×31×0.20元=148.80元；因此，采用有線電話線傳輸?shù)耐ㄐ庞嬞M(fèi)與本系統(tǒng)采用GPRS相比為148.80元÷20元=7.44倍。 七、 結(jié)論 綜上所述，應(yīng)用GPRS的自來水遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，其先進(jìn)性、實(shí)用性、擴(kuò)充性、安全性、可靠性，使得她必將在供水行業(yè)越來越廣泛地推廣應(yīng)用，為供水行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。