南京市自來(lái)水總公司水表廠 葛蕾、吳傳龍、羅星
摘要：新型的GPRS /GSM全球定位系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳采集系統(tǒng)在供水行業(yè)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程抄讀大口徑水表，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)表具狀態(tài)、管網(wǎng)流量、壓力等數(shù)據(jù)，提高了供水管理科技化水平。
關(guān)鍵詞：GPRS /GSM；數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳采集系統(tǒng)；大口徑水表的監(jiān)控
近些年，隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)城市供水提出了更高的要求。如何更好地確保正常優(yōu)質(zhì)的供水成為我們供水企業(yè)所必須考慮的問(wèn)題。這些問(wèn)題相應(yīng)的促進(jìn)了供水技術(shù)的蓬勃發(fā)展。從產(chǎn)水、供水再到用水的每個(gè)環(huán)節(jié)都必須以技術(shù)作為保障，而作為供水計(jì)量的工具——水表來(lái)說(shuō)，也正經(jīng)歷著由普通化向技術(shù)化、手工化向智能化的發(fā)展過(guò)程。
在城市供水中，大口徑水表的數(shù)量只占水表總量的5％～10％左右，卻占計(jì)量水量的70％以上。現(xiàn)階段，小口徑水表正逐漸向智能化發(fā)展，出現(xiàn)了IC卡水表、電子遠(yuǎn)傳水表、全電子水表、直讀式水表等具有一定科技含量的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的性能越來(lái)越可靠，正在迅速地?cái)U(kuò)大使用范圍，基本達(dá)到了智能化與普通水表并行的狀態(tài)。但是在大口徑水表上，仍延續(xù)使用普通水表，與目前科技含量越來(lái)越高的大趨勢(shì)不相匹配。尤其是當(dāng)主供水管道上出現(xiàn)異常情況，比如暗漏、爆管、破壞等現(xiàn)象時(shí)，往往不能及時(shí)的反應(yīng)出來(lái)，造成了供水企業(yè)的巨大損失。針對(duì)目前的狀況，對(duì)大口徑水表的監(jiān)控將是重中之重。
通過(guò)對(duì)目前科技發(fā)展的應(yīng)用和了解，我們將GPRS /GSM全球定位系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳采集系統(tǒng)與普通的大口徑水表結(jié)合起來(lái)，經(jīng)過(guò)多年的試運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)解決大口徑水表的監(jiān)控提供了一條很有效的方法。在供水行業(yè)中的應(yīng)用對(duì)于供水事業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。經(jīng)過(guò)優(yōu)化改進(jìn)，推出的新一代水行業(yè)供水管網(wǎng)相關(guān)儀表遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。
GPRS /GSM 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳采集系統(tǒng)具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn)：
1.基表設(shè)備安裝地點(diǎn)，全球定位監(jiān)控。
2.基表設(shè)備可為流量計(jì)或遠(yuǎn)傳水表，不同的脈沖信號(hào)類(lèi)型均適用于本系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的使用條件，選擇最佳的安裝方案；
3.系統(tǒng)對(duì)表具的瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、實(shí)時(shí)壓力等參數(shù)存儲(chǔ)、記錄、監(jiān)控，一旦出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)部電量不足、磁干擾、表具被破壞、壓力異常等現(xiàn)象，系統(tǒng)馬上報(bào)警，提示維護(hù)員到現(xiàn)場(chǎng)解決狀況；
4.后臺(tái)軟件可以給用戶(hù)提供用水情況和原始數(shù)據(jù)、并可生成瞬時(shí)用水量曲線、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等，并能把用戶(hù)每分、時(shí)、日、周、年用水情況原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析并輸出報(bào)表和圖表，水司也可根據(jù)此報(bào)表合理進(jìn)行供水調(diào)度（最小周期10分鐘）；
5.現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)若出現(xiàn)發(fā)送不成功，則系統(tǒng)在下個(gè)發(fā)送時(shí)段進(jìn)行補(bǔ)發(fā)，直至補(bǔ)發(fā)丟失數(shù)據(jù)成功；
6.自動(dòng)報(bào)警功能和生成參考處理方案，系統(tǒng)能根據(jù)戶(hù)設(shè)置的儀表上下限工作參數(shù)，發(fā)現(xiàn)儀表有超出范圍而自動(dòng)報(bào)警功能。
7.系統(tǒng)遠(yuǎn)程無(wú)線通訊方式采用的是GPRS/GSM模式，充分的利用現(xiàn)有的移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送能力，方便可靠的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及時(shí)遠(yuǎn)傳。
1.流量計(jì)或大口徑水表必須具有產(chǎn)生脈沖信號(hào)的元件，脈沖信號(hào)直接傳入現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射機(jī)當(dāng)中。
2.發(fā)射機(jī)對(duì)采集的流量、壓力等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，通過(guò)公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，以GPRS/GSM的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端接收機(jī)當(dāng)中。
3.終端接收機(jī)有較大的存儲(chǔ)容量，可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)接收機(jī)對(duì)多臺(tái)發(fā)射機(jī)的管理模式，接收機(jī)通過(guò)串口直接上傳數(shù)據(jù)至后臺(tái)主機(jī)。
4.主機(jī)中的軟件對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，提供用戶(hù)用水量、壓力等原始數(shù)據(jù)，并可根據(jù)用戶(hù)要求進(jìn)行各種功能性的分析。
系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分是現(xiàn)場(chǎng)發(fā)射機(jī)與后臺(tái)軟件。發(fā)射機(jī)需要對(duì)水表或流量計(jì)的脈沖信號(hào)進(jìn)行累計(jì)和對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行換算，同時(shí)需要定時(shí)通過(guò)GPRS/GSM方式向接收機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而且當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)表具受到磁干擾或者設(shè)備被盜等情況時(shí)，發(fā)射機(jī)會(huì)及時(shí)的向后臺(tái)報(bào)告異常信息。
后臺(tái)軟件對(duì)系統(tǒng)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。提供用戶(hù)的用水情況和原始數(shù)據(jù)，可生成瞬時(shí)流量曲線、實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控圖、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。
瞬時(shí)流量曲線圖
瞬時(shí)流量曲線圖（含有型號(hào)特征）
瞬時(shí)流量曲線圖可按照用戶(hù)的需求，選擇不同時(shí)間段，顯示相應(yīng)的瞬時(shí)流量圖。我們可以從圖中清楚的找到用水的高峰期和低谷期，同時(shí)可根據(jù)特征流量曲線判斷安裝地點(diǎn)使用的水表是否為最適合的。
實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控圖
實(shí)時(shí)壓力監(jiān)控圖對(duì)于我們掌握各點(diǎn)水壓狀況，了解管網(wǎng)水壓分布，提供了最直接、最可靠的參考數(shù)據(jù)。
統(tǒng)計(jì)報(bào)表
統(tǒng)計(jì)報(bào)表提供用戶(hù)累計(jì)流量、當(dāng)日用量、平均流量、壓力等數(shù)據(jù)的匯總，全方位的描述每個(gè)點(diǎn)的使用狀況。
同時(shí)，軟件內(nèi)可設(shè)置報(bào)警參數(shù)，利用軟件的判斷功能向管理者提供可靠及時(shí)的報(bào)警信息。
報(bào)警參數(shù)設(shè)置
實(shí)際安裝案例
自2006年下半年以來(lái)，在南京祿口機(jī)場(chǎng)、體育學(xué)院、公安學(xué)院、金陵監(jiān)獄、麒麟鎮(zhèn)等11個(gè)點(diǎn)，在DN50～DN200口徑不同的管道上安裝了配有GPRS/GSM數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳采集系統(tǒng)的水表或流量計(jì)。經(jīng)過(guò)大半年的運(yùn)行和監(jiān)測(cè)，能夠通過(guò)手機(jī)短信的方式間隔2小時(shí)或4小時(shí)（各表設(shè)置不同）正確反饋該點(diǎn)管道流量情況。
結(jié)論及展望： GPRS/GSM數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳采集系統(tǒng)在城市供水中的應(yīng)用，大大提高了對(duì)主管道、大口徑水表的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，便于幫助供水企業(yè)總結(jié)出每一只大口徑水表的用水規(guī)律，找出流量峰、谷出現(xiàn)的時(shí)段。對(duì)供水企業(yè)科技化管理，避免重大損失提供了一個(gè)優(yōu)良的平臺(tái)。
