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第一部分   GPRS網絡簡介
        GPRS是目前解決移動通信信息服務的一種較完美的業(yè)務，它是以數(shù)據流量計費、或大數(shù)據的包月包年計費。覆蓋范圍廣泛、數(shù)據傳輸速度更快。GPRS的推出，為行業(yè)和企業(yè)用戶開展無線數(shù)據傳輸提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS網絡具有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優(yōu)點。GPRS的出現(xiàn)為企業(yè)和行業(yè)用戶開展無線辦公提供了一種新的選擇。
GPRS通信方式更適合于各類數(shù)據采集業(yè)務，目前城市水利調度系統(tǒng)與各采用有線交互傳輸或電臺方式，甚至有些偏遠井道要有線網絡接入成了不可能。月租費太高，用電話線傳送數(shù)據按時間計費，帶來諸多不便，費用也不便宜。、
GPRS網絡優(yōu)點
1、覆蓋范圍。構建城市水利調度系統(tǒng)要求數(shù)據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于調度檢測點數(shù)量眾多，分布在地區(qū)的各個角落，而且地理位置分散。另外，還必須考慮今后系統(tǒng)擴充的可能，必須具有良好的可擴展性。由于目前GPRS已覆蓋省內絕大部分地區(qū)，能夠滿足城市水利調度系統(tǒng)對覆蓋范圍的要求。
2、數(shù)據傳輸速率高。目前GPRS實際數(shù)據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足水利調度系統(tǒng)數(shù)據傳輸速率的需求。
3、系統(tǒng)的傳輸容量大。城市水利調度系統(tǒng)要和每一個監(jiān)測點實現(xiàn)實時連接。由于監(jiān)測點數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據傳輸?shù)男枰?，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據的需要。
4、通信費用控制靈活。采用傳統(tǒng)的有線方式建立水利調度系統(tǒng)，必須租用專線或電話線進行連接。由于調度監(jiān)測點必須與中心隨時保持連線狀態(tài)，而每次數(shù)據發(fā)送的數(shù)據量很小，線路資源利用率很低，平均每一個監(jiān)測點每月的線路費用為800～1200元。而如果采用GPRS通信方式，由于GPRS采用按數(shù)據流量計費的方式，資源利用率高，月通信費用將在200元之內，如果數(shù)據量很大的情況下也可按包月或包年計費。
5、良好的實時響應與處理能力。與短消息服務比較，由于GPRS具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據采集和傳輸實時性的要求。
 
 
 
第二部分 概述
       隨著我國經濟的發(fā)展、城市規(guī)模的擴大和現(xiàn)代化程度的不斷提高，城市的水利調度系統(tǒng)也越來越龐大，且許多供水管線的填埋情況復雜、資料不清，有些管線甚至僅憑當時施工工人的記憶去尋找，造成諸多設計上的失誤和施工中的事故。
      采用人工方法，借助圖紙、各類卡片來管理城市水利調度系統(tǒng)，已越來越難以滿足實際需要。所以實現(xiàn)對水利調度管理系統(tǒng)的需求是相當迫切的。業(yè)內眾多有識之士已達成共識：使用計算機，借助無線網絡系統(tǒng)技術來進行水利調度的管理、管網設計及數(shù)據采集，已是勢在必行。
        基于GPRS網絡平臺的無線數(shù)據技術自2002年在中國正式商用以來，以“實時在線、按流量計費、覆蓋率廣”等優(yōu)勢在各行業(yè)取得廣泛應用，隨著信息化的發(fā)展，DTU已經完全取代了以往的各種有線接入。而以往的有線連接必須依賴于網絡布線、固定電話線路，對于發(fā)展移動性的服務、增設新的服務網點、增設臨時性的窗口常會受到有線連接的困擾。同時布線還需要昂貴的費用和鋪設時間，對已有的網絡也會有影響，所以有線連接已經嚴重限制了目前各種信息化應用的主要原因。
 
GPRS與其它通迅方式綜合比較表：
 
 
 
第三部分 陜北水利調度系統(tǒng)組成
一、陜北水利調度結構圖
 
        花石峁加壓站與野蘆溝加壓站日供水7萬m³，野蘆溝加壓站與新廟加壓站、打井塔加壓站日供水3.5萬m³。首站與野蘆溝加壓站的距離為21.5km，野蘆溝加壓站與新廟加壓站的距離為12.3km，野蘆溝加壓站與打井塔加壓站的距離為10.2km，新廟加壓站距后溝門13.07km，新廟加壓站距三道溝11.115km，三道溝與老高川的距離13.557km，打井塔加壓站與老新民的距離為5.82km，打井塔站與同源站的距離為5.781km，打井塔站與玉豐站的距離為1.311km，打井塔站與新田站的距離為：0.699km，打井塔站與金萬通站的距離2.8km。老新民與萬家墩站的距離為8.205km，老新民站與新窯站的距離為2.018km，天橋水源地與花石峁站之間的距離為9.5km，孤山川水源地與花石峁站之間的距離為2km。
 
下圖為各站的分布結構圖
 
 
 
1、花石峁站(主站)控制系統(tǒng)
   此系統(tǒng)中有一臺工程師站、一臺操作員站，兩PLC控制系統(tǒng)。
2、其它分站控制系統(tǒng)
每個分站均配置一臺工作站和一套PLC控制系統(tǒng)
 
 
 
 
 
二、系統(tǒng)組成結構及功能要求
 
 
 
       如上圖所示水利遠程測控調度系統(tǒng)由花石峁調度中心、無線GPRS 網絡、遠程終端單元（RTU）幾個部分組成：
 
l        分站控制系統(tǒng)單元（RTU）
 
   每個分站均配置一臺工作站和一套PLC控制系統(tǒng)
 
      分站控制系統(tǒng)單元RTU 分散的分布在水利調度的各個遙測點上，主要由F2103 GPRS模塊、電源、天線、PLC 的CPU 及各種I/O 模板及后備電池、機箱等幾部分組成。分站控制系統(tǒng)單元RTU與現(xiàn)場設備的開關量、模擬量信號相連，進行數(shù)據采集、處理、存儲并通過GPRS 網絡與調度中心傳送數(shù)據，接收并執(zhí)行上位機的命令。
 
  
具體功能如下：
 
RTU 機箱：安裝于遙測點現(xiàn)場，為壁掛式，具有防盜功能（包括GPRS 模塊天線），其固定螺絲置于箱體內，設置門鎖，箱體內具有220V 交流電（如井下無條件具備220V電壓，可考慮蓄電池、鋰電池等能滿足終端產品電壓需求的供電裝置），信號輸入輸出接線端子，設置交流進線空氣開關，如有條件可配備一220V 交流電插座（檢修時方便使用）
 
PLC：使用西門子、三菱、歐姆龍等知名品牌
       提供4 路4-20mA 模擬輸入、6 路開關量輸入、4 路開關量輸出，無需監(jiān)控中心控制，可自行進行測量，并保存累積數(shù)據系統(tǒng)；
       具有實時時鐘功能（可通過監(jiān)控中心設定校準），采集到的數(shù)據以時間為順序，以5分鐘/每次的密度，能在RTU 端存儲一天的歷史數(shù)據，程序、參數(shù)、歷史數(shù)據具有掉電保護功能；
 
定時上報：把從儀表采集到的數(shù)據，以定時（整5 分鐘報一次）方式上報；
 
實現(xiàn)數(shù)據點播：可以響應各監(jiān)控中心發(fā)出的查詢請求，將實時時刻或歷史時刻的數(shù)據發(fā)給監(jiān)控中心，數(shù)據可發(fā)給多個監(jiān)控中心；
 
輸入信號損壞時發(fā)出報警信息；
 
        當系統(tǒng)上電復位，或系統(tǒng)運行、通信發(fā)生異常死機復位（看門狗復位）時，系統(tǒng)根據復位類型不同進行復位處理，保證系統(tǒng)正常工作。
 
可為一次儀表（兩線制，三線制）提供24V 電源，具有一次表供電功能。
 
        F2103 GPRS模塊：其核心使用SIMEMS MC39I無線模塊，內嵌TCP/IP協(xié)議，支持900/1800 MHz系統(tǒng)，提供RS-232或RS-485自選接口，支持各種非TCP/IP終端設備數(shù)據的透明傳輸，可上電即自動撥號上網，一直在線，自檢測假撥號現(xiàn)象，掉線可自動重撥。帶自主開發(fā)的主控電路和硬件看門狗，保證電路的可靠工作，并可根據用戶需要進行遠程在線維護。
 
       （可選的備用冗余功能）調度中心可以設一主一備兩個中心（即有一主一備兩個IP地址），平時RTU端的GPRS模塊只與調度中心主中心（主IP地址）聯(lián)系，當主IP地址聯(lián)系不上時，RTU端的GPRS模塊能自動與備用IP地址聯(lián)系，切換到備用系統(tǒng)進行工作，當主IP地址系統(tǒng)恢復正常，關閉備用IP地址系統(tǒng)時，能恢復到主IP地址系統(tǒng)進行工作（最多可以和5個中心同時通信）。（更多關于F2103 GPRS DTU技術指標可到四信網站下載）
 
 通信工作原理：
u   首先對F2103 DTU進行設置，設置要連接的中心IP和端口及其它必要性的設置，設置好之后PLC通過RS232或RS485接口和DTU相連，DTU上電之后根據事先設置好的中心IP和端口進行連接，成功連接到中心軟件后即可雙向傳輸數(shù)據。
u   終端流量傳感器、水壓傳感器工作時所產生的數(shù)據通過串<