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仪表远程数据采集器/无线数据采集系统/系统方案设计及安装
注:现场勘查所有需采集数据的仪表安装位置,根据客户要求做出调整,制定系统设计方案安装方案及报价。
污水表数据采集位于用户的信息中心,用户的污水数据由表X先通过局域无线接口连接到位于小区信息中心的集中器,集中器再通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连。通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GSM网络,通过 GPRS网络传送至管理部门数据中心的抄表系统,实现表数据和数据中心系统的实时在线连接。
污水表集中器通过局域无线接口抄控污水表,既可支持单个电表,也可以同时支持多个电表,实现对表参数的采集、存储、预处理或并将采集到的表数据实时传送到配电中心;同时,集中器还可将配电中心发送的遥控指令传给表控制模块,对表进行控制操作。
2.管理中心
管理中心服务器接受到GPRS网络传来的数据后,传送到管理中心计算机主机,通过系统软件对数据进行还原显示,并进行数据处理。
管理中心计算机主机可进行业务管理和计费管理,对数据进行校验、计算、存储、分析、管理等,可对异常情况进行告警,同时对用户使用情况实时监控,保证管理部门的合法收益。
3.GPRS/GSM移动数据传输网络
集中器采集的数据经GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理,转换成在公网数据传送的格式,通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输,X终传送到管理中心IP地址。
4.无线模块
无线模块选用无线远程唤醒数据传输模块,无线模块是连接在污水表的传感器上,用于采集污水表的用量并存储,其余时间都处于睡眠状态,当传感器有信号进来时,模块被唤醒,并自动计量,而且模块会不间断的自动醒来,检测外界是否有唤醒信号,主要用于抄表器抄取数据,如果检测到唤醒信号,它将被唤醒并等待下一指令,执行相关操作。如果没有唤醒信号,则又进入睡眠状态。这样一来,无线模块的功耗就非常低,采用5号碱性电池供电,可以达到6个月到一年。
5.无线抄表器(PDA)
无线抄表器是通过无线射频方式发送数据或指令和接收数据,在它和无线模块之间建立一套通信协议就可以和无线模块进行通信,抄取数据。所有功能都在屏幕上显示。与PC机通信是采用有线方式,使用标准的RS232接口。便于携带。
6.PC机软件
(二)系统方案
由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,管理中心计算机主机上网取得IP地址,各个表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。
各污水表抄控点使用集中器,通过移动的GPRS网络与管理中心相连,各信息采集点采集实时数据,支持24小时实时在线,实现信息采集点24小时传送采集的信息数据。这样,整个城市区域通过移动网络就实现了统一管理。
1)管网抄控小区必须使用移动统一的SIM卡,用户使用本卡只能用于与监控中心数据通信功能。
2)终端设备使用西安旌旗电子有限公司提供的局域无线表计终端。
推荐通过公网使用VPN接入到移动GPRS网,这种方式成本比较低,安全性比较高,而且速度和网络服务质量都保障;也可以通过GPRS专线接入到移动GPRS网,这种方式成本高,安全性高、稳定可靠。
(三)抄表工作原理
将无线模块的采集端连接在污水表的传感器上,每当污水表使用一定量时,传感器就会发出脉冲信号,脉冲信号会将睡眠的无线模块唤醒,模块并将该次使用量记下,然后又继续进入睡眠状态。
它在睡眠时,会间断的自动醒来,检测空中是否有唤醒信号进来,如果检测到有唤醒信号,模块马上进入工作状态,等待抄表器的下一指令,然后执行相关操作,如果操作完成,模块会等待一定的时间,看是否还有指令,如果没有接收到指令,则进入睡眠状态。
如果无线手抄器要进行抄表时,只要抄表人员拿着抄表器在通信距离以内先发出唤醒信号(必须是先选择用户),将某个用户表端的无线模块唤醒,然后再发出抄取数据的指令,这样无线模块将把采集到的数据发送给抄表器。抄表器内的用户资料是通过PC机有线下载到抄表器的,抄表器抄取数据后也是通过有线的方式上传给PC机。
若采用无线远程抄表系统抄表方案,集中器间数据自动路由,X后由GPRS传至管理中心。
(四)安全措施
由于污水表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,网络安全防护措施包括登录防护、访问防护、接入防护、防火墙等。稳定是指系统能够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。
对于特定用户,可通过数据中心给每个移动终端分配特定的用户ID和密码, 其他没有数据中心分配的用户ID和密码的移动终端将无法登录进入系统,系统的安全性进一步增强安全的防火墙过滤,设置防火墙软件保障系统安全。
三、结论:
采用GPRS构建供气管NETJ控系统系统,目前有包月制和按数据量两种收费方式,按流量计算0.03元/kbyte,而包月制30元/月有500M流量,可满足目前监控系统的实际数据量,估计日后其费用会逐步降低。对于用户来说,由于通信费用较低,享受到了实惠。另外,由于接入设备可以移动,当管网抄控点搬迁时设备可随之迁移并可继续使用,可以保护用户原有投资,适合于天然气管网抄控工作的特点,能很好地满足供气调控的需求,而且,做为网络运营商的移动通信公司也将因此获得业务稳定的集团用户,随着用户数量的增加,移动通信公司的营收也随之增加,调动了运营商的积极性,符合网络建设和网络应用同步发展的要求。
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