孫延龍

（長春市水務(wù)集團(tuán),長春130000）

GPRS技術(shù)在自來水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

孫延龍

（長春市水務(wù)集團(tuán),長春130000）

自來水的質(zhì)量是影響人們的生活水平和生活質(zhì)量的重要因素，隨著人們生活水平的提高人們對再來水品質(zhì)的要求也越來越高。自來水管線在使用過程中的維護(hù)和監(jiān)控是自來水公司關(guān)心的重要問題，公司應(yīng)用GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)監(jiān)控方面的優(yōu)勢，來滿足自來水水管網(wǎng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)需求。

城市供水監(jiān)控；自來水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)；GPRS技術(shù)

自來水管網(wǎng)是一種鋪設(shè)在地下復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由于基建工程的破壞和自來水管自身的老化，自來水管網(wǎng)會經(jīng)常出現(xiàn)事故。自來水網(wǎng)一旦發(fā)生事故，將產(chǎn)生巨大的資源浪費(fèi)，給人們的生活造成影響。因此，應(yīng)用GPRS技術(shù)監(jiān)控自來水網(wǎng)干線的情況是十分有必要的。

1 GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)的特點

建設(shè)自來水管網(wǎng)監(jiān)控的主要目的是通過監(jiān)測網(wǎng)點各個環(huán)節(jié)的情況收集相關(guān)的數(shù)據(jù)，來及時對自來水網(wǎng)的故障進(jìn)行排除，提高自來水管網(wǎng)的供水質(zhì)量。GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)有很獨(dú)特的特點，首先，GPRS具有良好的實時響應(yīng)和處理能力。GPRS技術(shù)是沒有時延性的，能夠同時接受收處理監(jiān)測點的各種數(shù)據(jù)。其次，能夠?qū)ψ詠硭芫W(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，傳輸效率較高。通過采用GPRS技術(shù)能夠?qū)x器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，監(jiān)控中心可以實現(xiàn)時間校正、開關(guān)及其他的監(jiān)控。GPRS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率是十分迅速的，在實際應(yīng)用中數(shù)據(jù)的傳輸速度可以達(dá)到40Kbps。再次，GPRS技術(shù)的建設(shè)成本較低，且安裝調(diào)試相對簡單。我國的GPRS技術(shù)可以充分的利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，安裝相對較為簡單，進(jìn)行相關(guān)的附屬設(shè)備建設(shè)，成本相對較低。最后，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)較為簡單，且通訊質(zhì)量可靠。超短聲波的頻率相對較為狹窄，容易受到一些因素的干擾和控制，因此，需要技術(shù)較高的專業(yè)人員進(jìn)行維修，并且維修的位置高，維修較為困難。

2 自來水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的特點

建立一套完善的自來水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠滿足人們對自來水的需求，提高自來水的質(zhì)量。自來水管網(wǎng)監(jiān)控就是對道中水的濁度和壓力、流量等數(shù)據(jù)的收集，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，便于相關(guān)的技術(shù)控制人員的控制，保證水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段我國的自來水管道網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)有以下幾個特點。第一，數(shù)據(jù)采集點相對較為分散，自來水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集點的距離跨度甚至可以達(dá)到幾百千米。第二，各數(shù)據(jù)采集點的工作環(huán)境的差距較大，自來水管網(wǎng)的采集點可能在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，而另外的一些點可能在鬧市。第三，數(shù)據(jù)的采集點的數(shù)據(jù)量較少，一般一個數(shù)據(jù)點可以到3到4個數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)對收集的數(shù)據(jù)的實時性不高，數(shù)據(jù)的采集采集周期一般是10分鐘。自來水管網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)的特點就是將采集點進(jìn)行分散，因此要減低設(shè)備的價格，適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境。我國傳統(tǒng)的自來水管都是利用可見的光纜和電纜設(shè)備，分布面較大但是數(shù)據(jù)的傳輸量小，受其他設(shè)備的制約性較大。由于所選用的數(shù)據(jù)發(fā)送是電臺并不是專用的數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)品，給人一種不可靠的感覺。

3 系統(tǒng)組成和工作流程

GPRS數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集點的GPRS通訊模塊，中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)接收IP地址三部分組成。管網(wǎng)監(jiān)控點，各個監(jiān)控點通過采集自來水的壓力流量等數(shù)據(jù)，并且把RS232接口與GPRS數(shù)據(jù)傳輸終端連接在一起，并且將數(shù)據(jù)通過嵌入式處理器進(jìn)行處理，并且發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心，通過把服務(wù)器配置上固定的IP地址，采用專線，保障了監(jiān)控中心能夠滿足監(jiān)控點增加的需求。具體的工作流程如下：第一步，數(shù)據(jù)采集點的控制模板將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到通訊模塊，然后將數(shù)據(jù)再發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。第二步，GPRS模塊將數(shù)據(jù)打包，經(jīng)過子網(wǎng)依賴結(jié)合層的處理后，就會成為數(shù)據(jù)單元，經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)碼和解碼處理后，就會將相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶處。最后，將數(shù)據(jù)送到監(jiān)控程序，將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中。要想實現(xiàn)低耗能，就必須使終端平時處于低功休眠狀態(tài)，在水壓正常的狀態(tài)下，無線通信處于休眠狀態(tài)，當(dāng)水壓超過了進(jìn)保險，就會立即啟用無線設(shè)備，并且將信息傳送給客戶。監(jiān)控中心的主要任務(wù)是保存上傳數(shù)據(jù)，以備以后分析使用，并且在終端設(shè)備出現(xiàn)一些問題時要提醒工作人員進(jìn)行及時處理。

4 如何進(jìn)行終端安裝

終端的安裝通常都是在戶外無人值守的環(huán)境中進(jìn)行的，并且要盡量接近輸送管線，因此，維護(hù)井是最合適的地方。然而，維護(hù)井的環(huán)境相對較為復(fù)雜，因此，要將用戶電池和壓力變送器安裝在防水箱。要將天線盡量安裝在地面上，以便更好的接收信號，設(shè)備的天線要延伸到設(shè)備的外部。因此，要購買一些防盜或者是偽裝天線，防止設(shè)備被盜現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5 GPRS技術(shù)應(yīng)用的建議

GPRS技術(shù)在自來水管監(jiān)控系統(tǒng)中得到普及，它雖然具有很大的優(yōu)勢但是與超短波相比具有很多不足之處，運(yùn)營費(fèi)用較高，可靠性較差。首先，目前進(jìn)行二次設(shè)備投退操作時，需要人工造作，并且距離工作站較遠(yuǎn)，因此，操作時間也較長。要不斷的增加遠(yuǎn)方投退微機(jī)保護(hù)功能。其次，在一些自來水的監(jiān)控系統(tǒng)中通常會有多種通信規(guī)約和接口，需要有大量的編程和軟件，運(yùn)行不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象也經(jīng)常出現(xiàn)，應(yīng)該改進(jìn)通信規(guī)約，保證各個環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行。最后，信息的傳輸容易出現(xiàn)問題，出現(xiàn)幀丟失的狀況。GPRS數(shù)據(jù)中心應(yīng)該是建立在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的基礎(chǔ)之上，以便于設(shè)備更好的擴(kuò)充和升級。

6 總結(jié)

總之，GPRS技術(shù)在自來水管網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用。復(fù)雜的自來水管網(wǎng)，由于自然和人為的破壞會出現(xiàn)老化和損壞的現(xiàn)象，極易導(dǎo)致爆裂事故的發(fā)生。要加強(qiáng)對GPRS技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)自來水監(jiān)控系統(tǒng)的安全，為人民提供更高質(zhì)量的自來水，提供更完善的服務(wù)。

[1]荊偉麗.淺談GPRS在自來水管監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（12）:12-13.

[2] 王冰.GPRS技術(shù)在城市供水管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2013（02）:24-25.

[3] 張玉杰.基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程互相關(guān)流量測控系統(tǒng)[J]自動化儀表，2014（07）:15-16.

孫延龍（1964-）,男，吉林東豐人，工程師，本科，研究方向：計量工程自動控制。