廈門藍斯基于GPRS網(wǎng)絡的水、電、氣三表遠程抄送系統(tǒng)方案

一.前言
水、電、氣三表遠程抄送系統(tǒng)是小區(qū)智能化重要的組成部分，隨著無線通信數(shù)字網(wǎng)絡的發(fā)展，無線遠程自動抄表已成為發(fā)展的必然趨勢，其應用領域極為廣闊。
目前，基于儀表分布點多面廣，其遠程抄表大多仍沿用有線傳輸方式，線路維護量很大。由于電話線公用，通訊時經(jīng)常發(fā)生沖突，既影響了數(shù)據(jù)的傳輸也對電調部門的正常工作造成了干擾，并且此種方式對通訊部門程控交換機正常、穩(wěn)定的運行也有一定的影響。為保證傳輸質量，若采用專線方式，投資成本太高；采用中國移動GPRS無線數(shù)字網(wǎng)的通訊方式，很好地解決了遠程抄表數(shù)傳路由的瓶頸問題。
二.系統(tǒng)概述
GPRS三表抄送系統(tǒng)是廈門藍斯通信有限公司和系統(tǒng)集成商合作開發(fā)的基于GPRS技術的水、電、氣三表自動抄表系統(tǒng)。它由家庭控制單元（采集器）、GPRS通訊模塊、物業(yè)管理控制中心組成。采集器實時采集用戶的用水、電、氣數(shù)據(jù)，通過GPRS把數(shù)據(jù)匯集到物業(yè)管理控制中心。具有采集數(shù)據(jù)快速準確，能快速生成用量統(tǒng)計分析,交費單據(jù)等特點，與傳統(tǒng)的人工抄表、電話線抄表相比，極大地提高了效率。
三.系統(tǒng)組成
整個系統(tǒng)由家庭控制單元（采集器）、GPRS通訊模塊、物業(yè)管理控制中心組成。物業(yè)管理控制中心包括中心站機、計算機及系統(tǒng)軟件、顯示器、打印機等設備，中心站機與家庭控制單元（采集器）的通信采用中國移動的GPRS網(wǎng)絡。系統(tǒng)網(wǎng)絡方框圖如下圖所示：

家庭控制單元（采集器）
1、采集器
（1）24個I/O口，可帶24戶表
（2）停電數(shù)據(jù)保護
（3）帶后備電源，停電后仍可抄表
2、抄表內容：
（1）水、電、氣量
（2）其他
3、抄表形式：
（1）自動抄表
（2）定時上報
（3）實時查詢
4、告警內容：
（1）開箱告警
（2）停電告警
（3）煤氣泄露告警
（4）火災告警
可增加遠程控制拉閘功能，要增加內置繼電器。
技術指標：
（1）系統(tǒng)容量：
采集器容量：最多接24塊水、電、氣表；
系統(tǒng)容量：原則上不受限制，實際可根據(jù)需要和主站電腦的容量確定；
（2）通信距離：
采集器與電表：采用雙芯多股線，對于機械表，距離≤500m；對于電子式表，距離≤50m。
主站與采集器：采用GPRS網(wǎng)絡作為通信介質，距離不受限制；
（3）通信成功率:
主站與采集器之間，采用基于可靠連接的TCP/IP協(xié)議，通信成功率為100%。
GPRS通訊終端
GPRS終端實現(xiàn)監(jiān)控中心主站與監(jiān)控終端的通訊。本系統(tǒng)中采用廈門藍斯通信有限公司的LZ713i GRPS DTU。該DTU功能與特點如下：
A、功能：
1. 標準的AT 命令界面,方便程序設計；
2. TCP/IP Internet 內嵌的協(xié)議棧，輕松互連；
3. RS232接口方式，更加簡便的通訊方式；
4. 通過遠程或者串口升級程序。
B、性能：
1. 選用低功耗高性能的CPU，2MSRAM，4MFLASH，可高速處理協(xié)議和大量數(shù)據(jù)；
2. 支持全透明及幀格式數(shù)據(jù)傳輸；
3. 支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP 協(xié)議棧；
4. 一個符合ISO7816-3IC 卡標準的SIM 卡座，支持符合GSM11.11 和GSM11.10，規(guī)范SIM 卡；
5. 簡化的接口設計，使用通用的232 接口和簡單的AT 命令交互界面；
6. 更方便的電源接口，即可使用外掛電源。又可從串口直接取電；
7. 完善了GPRS 網(wǎng)絡中所出現(xiàn)的假撥號，掉線自動重啟，遠程喚醒等功能；
8. 支持遠程控制及動態(tài)域名解析；
9. 同時更具嵌入式系統(tǒng)要求，可提供內置式模塊（不帶外殼，可通過插針與嵌入式直接系統(tǒng)相連）。
10. 軟硬件雙重看門狗，在DTU不能正常工作時，能夠自動斷電復位。
物業(yè)管理控制中心
物業(yè)管理控制中心包括中心站機、計算機及系統(tǒng)軟件、顯示器、打印機等設備。系統(tǒng)的核心部分是系統(tǒng)軟件，抄表軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為ORACLE數(shù)據(jù)庫，運行于WIN98/2000/XP、NT的操作系統(tǒng)，易于使用。軟件所能管理的用戶數(shù)量沒有限制。
四.系統(tǒng)功能與特點
(一)安全可靠：安全性由三方面構成：第一，ORACLE數(shù)據(jù)庫是大型的、多用戶的數(shù)據(jù)庫，它的安全性高，允許多用戶同時使用同一數(shù)據(jù)庫而不會破壞完整性，用它來做抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎可以保證數(shù)據(jù)的安全；第二，系統(tǒng)對用戶實現(xiàn)分級授權管理功能，通過檢查使用者的名字和授權密碼，賦予使用者相應的操作權，借鑒銀行系統(tǒng)的密碼管理模式限制無關人員改變數(shù)據(jù)庫和硬件設置。第三，防火墻功能及完善的數(shù)據(jù)備份功能，防備系統(tǒng)受到人為的惡意攻擊，數(shù)據(jù)備份功能確保在硬件系統(tǒng)故障時，也能隨時在新的硬件設備上數(shù)據(jù)無丟失地啟動抄表系統(tǒng)。
(二)完善的系統(tǒng)日志：系統(tǒng)日志記錄了進入系統(tǒng)，離開系統(tǒng)，收費，設置硬件，改變運行參數(shù)操作等及操作者，操作時間，凡是改變數(shù)據(jù)庫的操作都被記錄下來。
(三)抄表速度快：抄表快、數(shù)據(jù)準確，抄表時PC機只讀采集器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸采用1200～38400波特率，傳輸速度快，并對每個數(shù)據(jù)塊都有效驗碼，保證了傳輸?shù)臏蚀_性。
(四)廣播對時功能：該功能使得系統(tǒng)中的所有表的時間基準與PC機保持一致，對時成功后，由電池供電的表內部時鐘，不再需要PC機的干預。因此，只要保證在對時時刻，PC機的時間是正確的，以后在運行的過程中，改變PC機的時鐘并不會影響表的時間。
(五)自動抄表功能：按照設置的抄表開始時間和抄表間隔，到預定的抄表時刻，系統(tǒng)便會依次撥號去抄采集器或電表內的數(shù)據(jù)。對于抄不上數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動補抄或人工發(fā)命令補抄。
(六)流量凍結功能：可以方便地定義總表，安裝和刪除總表，給總表分配分表。通過安裝適當?shù)目偙?，結合抄凍結數(shù)據(jù)功能，就可得某一特定的時刻的總表讀數(shù)，各分表的讀數(shù)（由此得到讀數(shù)和），就可以計算出某部分電路的電能損耗，為確定費用提供依據(jù)。
(七)費用管理功能：收費前，統(tǒng)一抄錄一次費用數(shù)據(jù)。當確保數(shù)據(jù)庫內的數(shù)據(jù)反映最近的表讀數(shù)后，利用程序中的功能自動計算出當月流量和費用。繳費時，只需輸入用戶號，當月流量和費用由程序填寫。每筆費用都有詳細記錄，便于對帳。
(八)設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警、泄漏告警、火災告警、傾斜或移動報警等；控制：對欠費用戶進行拉閘等。并提供停電數(shù)據(jù)保護功能，在停電48--72小時內仍可抄表和監(jiān)控。
五.總結
對于水、電、氣部門來說，遠程抄表一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財力。因為數(shù)量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不便。如今相關部門可利用GPRS移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡對各重要節(jié)點、大用戶抄表進行監(jiān)控,自動讀取相關數(shù)據(jù)并加以分析，還可進一步進行遠程控制或設備維護，可減少人力資源、縮短修護時間并節(jié)省專線建設成本。