基於3G /4G DTU在自（zì）來水遠程自動抄表係（xì）統應用方案

       一、係統簡介
      隨著供水部門對“一戶一表”工程（chéng）改造的推進，以及（jí）對自動化的要求，遠程自（zì）動抄表（biǎo）係統已成為自來水自動化管理和智能化（huà）控製（zhì）不可缺少的組成部（bù）分。為了適（shì）應供水公司用戶水表和現代智能化樓（lóu）宇用（yòng）水管（guǎn）理的需要，方便水表用（yòng）戶繳水費，目前廈門才茂通信專門為供水公司、物業（yè）管理公司設計了基於GPRS無（wú）線網絡的自來水遠程自動抄表係統。該係統將計算機技術（shù）、移動數據（jù）通信技術、數據網絡技術、自控技術溶為一體，可自動完成用水戶水表網絡的遠程數據采集、紀錄、實時監測、統計分析、打印和（hé）供、停水控製等管理工作。
二、係（xì）統組成
       GPRS自來水遠程自動抄（chāo）表係統由監控中心、通信（xìn）網絡和無（wú）線網絡水表（數（shù）顯（xiǎn）水表＋CM3150P DTU）組成。監測中心（xīn）包括中（zhōng）心站機、計算機及係統軟件、顯示器（qì）、打（dǎ）印機（jī）等設備，中心站（zhàn）機與無線網絡水表的通（tōng）信采用中國移動的GPRS網絡。該係統（tǒng）適用於與供水（shuǐ）公司距離（lí）遙遠、分散單獨的（de）水表用戶，係統網絡方框圖（tú）如圖（tú）2所示： 

      

三、係統功能
1、自動（dòng）檢（jiǎn）測功能：係統對水表的用水量（流（liú）量（liàng））等參數（壓力）的數據進行采集、監測、紀錄，並進行數據分析（xī）處理，形成各種圖形和報表，實現遠程（chéng）無人自動抄表。
2、動態顯示功（gōng）能：可定時或（huò）隨機在自動抄表係統（tǒng）網絡圖畫麵上動態顯示每（měi）隻水表的用水量和整個係統所包括水表的總水量（liàng）。
3、打印功能：可打印每隻（zhī）水表的月、年報表和月水費單，可打印總用水量的日、月（yuè）、年（nián）報表和收水費的月、年報表。
4、數據管（guǎn）理功能：建立曆史數據庫，存儲原始數據，供統計分析使用。對采集的用水量等數據進行累計值、平均值（zhí）、最大值、最小值等的分析（xī）計算，係統數據庫適合擴（kuò）充和維護（hù），可滿足各種規模的供水部門（mén）數據抄表和維護使用。
5、合並、網絡瀏覽功能：本係統可與供水公司的服務器連接，通（tōng）過局域網接入供水公司現有用水營業收費（fèi）電腦管理係統，實現（xiàn）信息共享。
6、銀行自動繳費：通（tōng）過（guò）監控中心收費（fèi）管理係統與銀行掛接，計費靈活方便。

7、可依據用戶繳納水費（fèi）情況控製供水或停水（shuǐ），具有支持IC卡功能。

四、係統主（zhǔ）要設備
1、中心站機：用於發送監測中心計算機（jī）的指令和接收無線網絡水（shuǐ）表的信息，並將信息通過RS-232/RG45通訊接口送入（rù）計算機。
2、係統軟（ruǎn）件：
   係統開發的專業軟件，它結合了國際最新軟件流行趨勢，可（kě）在Windows98、Windows2000、WindowsXP、Liunx等主流操作（zuò）係統上運（yùn）行（háng）。係統軟件（jiàn）通過中（zhōng）心站機發布指（zhǐ）令，對本係統實施監測，負責各采集站（zhàn）點的配置和網絡管理，同時將輸（shū）入數據（jù）寫入數據庫，可發布指令，實現參（cān）數設置、數據監測（cè）、統計分析和報表打印及供、停水控製等處理。
3、CM3130P GPRS DTU 技術參數（shù）：
   CM3150P GPRS DTU采用ARM9高性能工業級嵌（qiàn）入式處理器，以實時操（cāo）作係統（tǒng）為軟件支撐平台,超大（dà）內存,內（nèi）嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧。為（wéi）用戶提供高速（sù），穩定可靠（kào），數據終端永遠在線，多種協議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控製的用戶，產品支持語音，短信，數據觸發上線以及超時自（zì）動斷線的功能。同時也支持雙（shuāng）數據中心備（bèi）份，以及多（duō）數據（jù）中心同步接收數據等功能。
 3150P實（shí）物拍攝
一．無線參數
1、支持（chí）EGSM900/GSM1800無線網絡
2、GPRS multi-slot class 10 
3、編碼方案：CS1~CS4
4、符合SMG31bis技術規範
5、Compliant to GSM phase 2/2+
6、支持數據、語音、短信和（hé）傳真
二（èr）．硬（yìng）件係（xì）統
7、CPU:工業級ARM9 CPU，200MPS,16K Dcache，16K Icache(業內最高級CPU)
8、FLASH：8MB（可擴展至32MB）(業內最（zuì）大內存容（róng）量)
9、SDRAM：64MB（可（kě）擴展至256MB）
10、接口：
1個RS232串口。串口速率110~230400bits/s
指示燈：具（jù）有電源、通信及在（zài）線指示燈。
天線接口：標準SMA陰頭天線接口，特性阻（zǔ）抗50歐（ōu）。
SIM卡接口：3V/5V標準的推杆式用戶卡（kǎ）接口。
電源接口：標準的（de）3芯火車頭電源插座。
語音接口：標準的耳機麥克風接口。
11、供電：
外接電源：DC 9V 500mA
寬電壓供電：DC 5-35V
通信電流：350mA
待機電流：35mA
12、工業（yè）級（jí）無線模塊
GRPS模（mó）塊：Simens MC39i 
13、尺寸（cùn）
外形尺寸：92.7x61.3x23 mm（不包括天（tiān）線及固定件）  
14、其他參數:
工作環境溫（wēn）度 -25~+65ºC
儲存溫（wēn）度 -40~+85ºC
相對（duì）濕度 95%(無凝結)
三．軟件功能（néng）
1.智能防（fáng）掉線，支持在線檢測，在線維持，掉線自動重撥，確保設備永（yǒng）遠在線。
2.支持RSA，RC4加（jiā）密（mì）算法
3.支持虛擬值守VWM（Virtual Man Watch）功能，確保係統穩定可靠
4.支持虛（xū）擬數據專用網（APN）
5.透明數據傳輸與協議轉換，支持多（duō）種工作模（mó）式
6.支持數據中（zhōng）心動態域名和（hé）IP地（dì）址訪問
7.支持雙（shuāng）數據中心備（bèi）份
8.支持多數據中心
9.支持主從模式（shì）
10.支持短信、語音、數據等喚醒方式以（yǐ）及超時斷開網絡連接。
11.支持短消息備份及告警。
12.多重（chóng）軟硬件看門狗
13.數據包傳輸狀態報（bào）告。
14.標準的AT命令界麵
15.可以用做普（pǔ）通撥號MODEM
16.支持（chí）telnet功能。
17.支持遠程配置，遠程控製
18.通過串（chuàn）口軟件（jiàn）升級

19.同時支持LINUX和WINDOWS操作係統

五、網絡水表
規（guī）格與普通水表相同，精度達到國（guó）家標準規定的計量等級（jí）。該水表結合了廈門才茂CM3150P GPRS DTU，具有計量準確（遙測顯示水量與水表本身讀出的數值完全相同）、工作穩定可靠、功耗低、數據無漏失的特點，解決了以往遠程數字計量誤差、怕停電、耗電量大、怕幹擾的缺點。網絡水表可直接使用220V市電，或采用直流電源。無線網絡水表不需另配測站機，它具有測站機（jī）的類似（sì）性能（néng），可通過（guò）CM3150P GPRS DTU與中心站機直接采用（yòng）中（zhōng）國移動（dòng）數據無線網絡通信。
5、計算（suàn）機（電腦）、液晶顯示器或投影機、打印（yìn）機、不間斷電源、避雷器（qì）等設備為外購通用或專用產品，根據抄表係統和用戶的需要而配（pèi）置。
六、係統特點
該（gāi）係統具有下述特點：
1、該係統具有GPRS的各種優點，即：
1.1 永遠（yuǎn）在線：隻要激活GPRS後，將永遠保持在線，不存在掉（diào）線問題；類似於一種無線
專線網絡。
1.2 高速傳輸：由於GPRS采（cǎi）取了先進的分組交換方（fāng）式，數據傳輸最（zuì）高理（lǐ）論值可達171.2kb/s。因此，本係統（tǒng）在一條可移動的信息高速公（gōng）路上傳輸數據。
1.3 按量收費：GPRS按照本係統接收和發送數據的數量來收取費用，沒有數據流量的傳遞時，即使在線，也不收費。因此，它是一種麵向使用、科（kē）學合理的計費方式。
2、該係（xì）統的自動檢測抄（chāo）表功能可使（shǐ）供水公司（或小區物業管理部門）及時、準確（què）地（dì）掌握用戶用水量和計收水費的情況，使供水管理和服務質量水平躍上一個（gè）新台階，有力（lì）地促進供水公司（或小區物業部門）現代化管理水平的提高。
3、該係統可徹底解決用水（shuǐ）的實時管理、實時（shí）計量和遠程控製的問題，為供（gòng）水公（gōng）司實現遠程自動計量（liàng）、水量分時計費、水損分析管理和用水係統實時遠程監控等現代化供水（shuǐ）管（guǎn）理提供了可靠的（de）手（shǒu）段。
4、實現（xiàn）遠程（chéng）自動抄表可減少抄表（biǎo）和相關的員（yuán）工人數及費用（yòng）開支，降低（dī）員工勞（láo）動強度，提高抄表工作效率；該係統的計量準確無誤將避（bì）免人（rén）工（gōng）疏忽的漏抄、誤抄、估抄；該係統（tǒng）的實時（shí）監測可減少（shǎo）由於管道破裂漏（lòu）水、用戶違章用水等（děng）造（zào）成（chéng）的水量損失；該係統的應用將有效地提高供水回收率和降低供水管網的運行成本。
5、配置大（dà）容量非易失存（cún）儲器（qì），可存儲大量的水（shuǐ）表數據，停（tíng）電數據也可（kě）保（bǎo）存10年；密碼保（bǎo）護，非授權用戶無法操作。
七、係統顯著的經濟效益（yì）
1、較低的工程造價
由於城市的（de）自來水供水普及率一般均達95%以上，千（qiān）家萬戶的水表既分散又遠離供水公（gōng）司，多年來供水公司所應用的無線遙測係統的通信（xìn）一般都采用電台。如采用該種通信方式，供（gòng）水公司（sī）的測控中心均需配置（zhì）電台、專用（yòng）電源和高增益（yì）的鐵塔天（tiān）線，在市區（qū）各處水表用戶的測點（diǎn）除配置（zhì）電台及專用電源（yuán）外，還需配置高增益的定向天線。而本係統（tǒng）的通信采用中國移動的GPRS網絡，在水司的測控中心隻需配置內置天線的（de）中心站（zhàn）機，水表測點隻需配（pèi）置無線網絡水（shuǐ）表或測站機。該型號的無線網絡水表和測站機，每台僅占用一個（gè）移動電話號碼，其通信的可靠性與移動電話一樣。因此，本係（xì）統的工程造（zào）價比應用電台的係統造價至少低10-20萬元以上（測（cè）點數量越多差價越大）。
2、低廉的運行費用
2.1 本係統采用中國移動的GPRS通信網絡，不需使用電台、不需架設鐵塔天線或（huò）定向天線等配套設（shè）備，無線網絡水表和測站（zhàn）機基本上可免維護運行，不需配（pèi）備專業技術（shù）人員維修保養，因此維修費用低。而采用電台通（tōng）訊需向無線電管（guǎn）理（lǐ）部門申請頻道資源，需配（pèi）備專業技（jì）術（shù）人員維（wéi）護，那麽維修費、員工工資和交通費，加上（shàng）電費和頻道占用費等，其（qí）綜合運行成本開（kāi）支每個月不少於3000元。
2.2 可與中國（guó）移動通信公司簽訂使用（yòng）其通訊網絡的協議，並按傳（chuán）輸量計費。采用GPRS方式的計費標準為：0.01元/1kb，最低收費為每月20元。每個測點傳輸（shū）量以（yǐ）2kb/次計，如（rú）果每小時傳輸1次數據，那麽1個（gè）月的話費=2kb×24×31×0.01元/1kb=14.88元（yuán）；按最低收費（fèi）也就是（shì）20元。目前，有的遠程自動抄水表係統（tǒng）的通信采用中國電信的電話線傳輸，如果每小時傳輸1次數據，那麽每個測點1個月的話費=24×31×0.20元=148.80元；因此，采用有線電話線傳輸的通信計費與本係（xì）統采用GPRS相比為148.80元÷20元=7.44倍。
八、結論
綜上所述，應用GPRS的自來水遠程自動抄表係統具有顯著的社會效益（yì）和經濟效益（yì），其先進性、實用性、擴充性、安全性、可靠性（xìng），使得她必將在供水行業越來越廣泛地推廣應用，為供水行業的發展做出更大的貢獻。