水管網監測系統的設計與實現

陳佳

【摘要】 本系統針對遠程抄表系統對數據傳輸可靠性和實時性的要求，提出了一種基于GPRS無線通信技術的遠程抄表方案，充分利用GPRS無線網絡傳輸的特點和優勢，實現了水表信息的遠程采集和數據管理，大大提高了水管網監測系統的工作效率，降低了抄表人員的工作強度。

【關鍵詞】 GPRS 水管網 遠程抄表

一、緒論

隨著人民生活水平的提高，人們對家居要求的條件不斷提高，對各種高檔的甚至普通的住宅小區，都提出了智能化小區的概念[1]。隨著中國持續不退的房地產熱，國內不少企業也看準了遠程抄表行業的發展勢頭，積極組織人員研制各種遠程抄表系統，但由于該行業比較年輕，規范不全，目前遠程抄表行業發展的特點是技術較成熟、發展較迅速、問題較多、行業仍有待規范。

本系統針對遠程抄表系統對數據傳輸的要求，提出了一種基于GPRS無線通信技術的遠程抄表方案，該方案的意義主要體現：（1）該方案的提出改變了目前人工抄表上門難，水損大以及遇到緊急情況無法及時處理等問題，有效地提高了工作效率；（2）本系統充分利用GPRS無線網絡傳輸的特點，實現了水表信息的遠程采集和數據管理，規范化了供水企業員工業務工作流程；（3）系統建立了供水管網實時運行監控框架，對水管網的水表數據進行實時監控處理，為管網故障診斷提供了技術支持。

二、系統架構

系統主要由遠傳水表（帶GPRS傳輸通道），通信服務器、數據服務器和監控客戶端以及Internet組成，其中，通信服務器上主要部署了通信服務軟件、數據服務器上主要部署了數據庫平臺軟件，監控客戶端上主要部署了數據請求服務軟件和水管網監測客戶端軟件。

三、系統功能

系統軟件主要由通信服務軟件、數據請求服務軟件和水管網監測客戶端軟件組成。其中通信服務軟件主要實現與遠程水表之間的數據通信功能；數據請求服務軟件完成數據存儲功能；水管網監測客戶端軟件主要實現了水管網相關數據的查詢統計等功能。（1）通信服務軟件模塊。通信服務軟件主要用來和遠傳水表進行通信，同時響應數據請求服務軟件的數據請求，通信服務軟件具有面向公網的固定IP和端口，水表和通信服務器之間通過TCP協議進行通信[2]。（2）數據請求服務軟件模塊。數據請求服務軟件主要是向通信服務軟件請求數據，同時將數據解析，存儲到數據庫中。為了減輕服務器的負荷，數據請求服務軟件向通信服務軟件請求數據后，再由數據請求服務軟件將數據解析后提交給數據庫進行存儲，在通信服務軟件部分不作數據存儲。通信服務軟件和數據請求服務軟件通過在公網Internet利用UDP協議進行通信。（3）客戶端監控軟件模塊。客戶端監控軟件主要是訪問數據庫服務器中的數據，并對數據進行查詢、統計和維護。

四、系統關鍵技術

（1）GPRS通信技術。服務器端安裝GPRS通訊模塊，通過GPRS網絡與設備端建立通訊；首先服務器端處于等待狀態；設備端主動發起連接；服務器端一旦檢測到連接，即發送讀地址命令；服務器讀取設備端的IP和端口地址[3]；根據地址讀數，檢測到設備位置，讀取設備發送的計量數據，包括當前累計流量，結算日累計流量，時間等。（2）數據存儲轉換技術。本系統在運行時會產生大量的數據，因此對于數據存儲也提出了很高的要求。為了保證數據存儲的有效性、一致性和完整性，將會采用觸發器、存儲過程和自定義函數等數據庫技術。

五、結論與展望

本系統采用了計算機通信技術、數據庫和Delphi軟件，充分利用GPRS無線網絡傳輸的特點和優勢，實現了水表數據的遠程讀取。提高了水管網監測系統的工作效率，降低了抄表人員的工作強度。

盡管設計基本滿足系統的要求，但還存在諸多需要改進的不足之處。軟件的功能還需要針對客戶的需求進一步完善。例如在管網故障診斷功能方面還需要進一步完善，這也正是軟件可進一步研究的一個技術點。GPRS無線通信技術在今后的數據傳輸發展中已經成為一種趨勢[4]。本系統主要采用GPRS傳輸數據，施工簡單，可靠性好，遭到破壞時影響范圍小，查錯方便。而且系統運行成本比較低，操作起來方便，更加規范化，在無線遠程監測場合具有廣闊的應用前景，具有推廣的價值。

參 考 文 獻

[1] 郭亮. 智能小區遠程抄表系統的低功耗設計，2010

[2] 陳治國，黎文安，牛玉新. 基于TCP/IP協議的遠程抄表系統的研究，2004

[3] 趙忠彪，張元敏，高榮. 握手式通信協議在遠程抄表系統中的運用，2008，4

[4] GR64 GSM/GPRS Modem Integrators Manual[M]. K：Sony Ericsson Mobile communications International.2006