概述：本系統(tǒng)是用于計(jì)量流經(jīng)自來水管道的水的總量，并對水表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和集中管理。

第一章   大表GPRS遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的背景

       一直以來，產(chǎn)銷差率一直被作為自來水公司考核營銷管理水平的重要指標(biāo)而受到高度關(guān)注，但如何降低產(chǎn)銷差率這一難題也時(shí)時(shí)刻刻困擾著很多水司。

       從目前各大、中型水司的實(shí)際管網(wǎng)運(yùn)行狀況來說，多數(shù)水量來自于DN50以上的大口徑管路中，大表所占的水量達(dá)到總計(jì)水量的70%左右，可見有效管理好這些大表對降低水司產(chǎn)銷差率可起到事半功倍的效果。

一、目前大口徑水表管理存在的問題：

       1、抄表周期內(nèi)無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)水表何時(shí)發(fā)生損壞。

       目前各大水司的抄表周期一般為1個月，我們可以試想一下，若一只DN150的旋翼式水表因故障發(fā)生停表未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，按其每天在常用流量100M³/h用12小時(shí)水計(jì)算，每個月所帶來的水量損失就是36000 M³。

       2、檢定周期內(nèi)無法有效判斷計(jì)量何時(shí)失準(zhǔn)。

      一般水司管轄內(nèi)的大表檢定周期為2年。而在此期間內(nèi)因沒有充分的數(shù)據(jù)加以分析，很難判斷計(jì)量是否準(zhǔn)確。我們同樣以上述DN150旋翼式水表為例，若由于水垢沉積等原因造成示值誤差偏慢10%，每天所損失的水量就是120 M³，若周檢期內(nèi)，有半年處于這種狀態(tài)，水量損失將達(dá)到21840 M³。

       3、配表不合理現(xiàn)象普遍存在。

       由于大口徑管路的流量普遍難以預(yù)判，因此設(shè)計(jì)時(shí)如何合理配表是當(dāng)前供水企業(yè)非常頭疼的問題，經(jīng)常出現(xiàn)"大口徑小流量、小口徑大流量"現(xiàn)象，水表在非正常工作下運(yùn)行，自然產(chǎn)生先天性失效。

       4、不可避免地存在"人情表"現(xiàn)象。

       由于目前一些水司還處于一種比較粗放的管理狀態(tài)，不可避免地存在"人情表"現(xiàn)象。這種現(xiàn)象產(chǎn)生的因素很多，例如工作人員的責(zé)任心、煩人的糾紛投訴等，但我們是否可以從根源上對這類現(xiàn)象加以制止？

       5、水費(fèi)回籠較慢，影響水司資金運(yùn)作效率。

       因抄表周期長，水費(fèi)回籠自然就較慢，在市場經(jīng)濟(jì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的今天，原有的水費(fèi)收繳體系已明顯影響了供水企業(yè)的資金運(yùn)作效率，正面臨著越來越大的沖擊。

       6、數(shù)據(jù)可靠性差。

       但過去幾年，國內(nèi)普遍采用脈沖式遠(yuǎn)傳水表抄表，其實(shí)際應(yīng)用效果都十分不理想,脈沖表的基本工作原理是利用電子技術(shù)和傳感技術(shù)，對傳統(tǒng)的表具加以改造；采用脈沖計(jì)數(shù)表所做的水表遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)可靠性差，遠(yuǎn)程讀數(shù)與基表實(shí)際讀數(shù)往往存在較大的出入。

       基于這一背景，我公司推出的光電直讀式大表遠(yuǎn)傳（GPRS）系統(tǒng)在"中國抄表在線網(wǎng)"使用的遠(yuǎn)傳實(shí)時(shí)監(jiān)控。徹底解決了以上難題。

       監(jiān)控系統(tǒng)由四部分組成:前端采集系統(tǒng)、GPRS 網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心和用戶訪問端。前端采集系統(tǒng)即安裝在現(xiàn)場的遠(yuǎn)傳水表、采集設(shè)備和通信模塊；GPRS 網(wǎng)絡(luò)屬于當(dāng)?shù)匾苿?，可以安裝于移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋的每一個角落，通訊傳輸?shù)馁|(zhì)量也是具有高度保障的。向上通過APN專線連接，向下通過具有給數(shù)據(jù)傳輸功能的SIM卡分配一個臨時(shí)的 IP 進(jìn)行連接；監(jiān)控中心由數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和數(shù)據(jù)抄收監(jiān)控軟件組成，定期向下發(fā)送數(shù)據(jù)抄收命令，并接收返回信息進(jìn)行分析和處理；用戶訪問端實(shí)際上是一個顯示抄收和已處理數(shù)據(jù)的網(wǎng)頁，各級用戶都可以通過用戶名密碼進(jìn)行訪問，快捷方便地查看用量數(shù)據(jù)，真正拉近用戶與供水企業(yè)的距離。

       遠(yuǎn)傳大表采取每隔60分鐘（可自由設(shè)置）發(fā)送一次數(shù)據(jù)的形式，通過主站的抄收軟件對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對性的統(tǒng)計(jì)分析，不但可便捷地實(shí)現(xiàn)了常規(guī)抄收和水量統(tǒng)計(jì)，而且對克服上述問題，提高營銷管理水平起到了非常顯著的效果。

       1、準(zhǔn)確判斷水表的在線使用狀態(tài)是否正常。

       通過軟件對每只水表的月用量、日用量和時(shí)用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)行水量波動比對分析，發(fā)現(xiàn)突增突減等異常情況及時(shí)報(bào)警。管理人員第一時(shí)間趕到現(xiàn)場，排查該水表報(bào)警原因，減小了水司損失。利用這種方法可使以前對大表被動的周期檢修轉(zhuǎn)化為主動的預(yù)知檢修，從而有效解決上述第1、2種問題對水量的影響。

       2、判斷出該管道的配表是否合理。

       傳統(tǒng)的計(jì)量方法由于無法了解管道中的實(shí)際用水量，習(xí)慣上都采用與管道同口徑的水表，對于水表種類的選擇就更加隨意了。但實(shí)際上有不少水表運(yùn)行中瞬時(shí)流量都已超過該表額定的最大流量，對表具的損傷非常嚴(yán)重。通過遠(yuǎn)傳，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，我們可以很方便地計(jì)算出瞬時(shí)流量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)超流量的情況，有利于更加合理地配置表具。

       3、對表后管道突發(fā)性事故的判斷提供了極具意義的參考數(shù)據(jù)。

        例如一旦出現(xiàn)表后管道漏水現(xiàn)象，則軟件立刻會出現(xiàn)用水量突增報(bào)警，只要通過比對用水量分析圖，可以準(zhǔn)確判斷出原因所在，以最大限度保障用戶用水安全，降低經(jīng)濟(jì)損失。

       4、杜絕"人情表"現(xiàn)象，確保計(jì)量的公正性。

       因整個遠(yuǎn)傳過程均為系統(tǒng)自動生成，可克服很多人為因素對計(jì)量的干擾，對管理還不十分規(guī)范的自來水公司來說意義深遠(yuǎn)。

        5、為縮短收費(fèi)周期提供了技術(shù)保障。

       我們只要將該系統(tǒng)與銀行的水費(fèi)收繳系統(tǒng)正常對接，即可實(shí)現(xiàn)每天的水費(fèi)代扣，若這種方式被推廣的話，不僅可為水司增加一筆可觀的利息收入，而且還可有效歸避長期收不到水費(fèi)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

       6、采用光電直讀方式讀數(shù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。

       直透光電轉(zhuǎn)換，直接讀取表計(jì)的窗口示值，不是累計(jì)脈沖數(shù)，沒有累計(jì)誤差，不需設(shè)置表底數(shù)、表常數(shù)等參數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)了可靠"讀表"，保證數(shù)據(jù)的可靠性與有效性。

第二章   系統(tǒng)組成

       本系統(tǒng)主要由控制中心、GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)、采集終端、水表（流量計(jì)）四部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

各部分的功能如下:                 

1、水表

       基表選用垂直螺翼式或水平螺翼式水表或流量計(jì)。

1.1、基本參數(shù)：

    溫度等級：T30、T90

    壓力等級：MAP10

    壓力損失等級：ΔP63

    上游流場敏感度等級：U5

    下游流場敏感度等級：D3
    最大允許誤差:   a）低區(qū)（Q1≤Q＜Q2）最大允許誤差為±5%

                            b）高區(qū)（Q2≤Q≤Q4）最大允許誤差為±2%

    其它參數(shù)符合GB/T778-2007

電氣參數(shù):

    讀數(shù)方式：   光電直讀

    直讀位數(shù)：   整數(shù)位全直讀

    規(guī)       格：   DN50-300

    輸出接口：   RS485或MBUS

    通信速率：   1200bps/2400bps

    傳輸距離：   RS485：≤1200m；MBUS：2000m

    工作電源：   RS485：12VDC；MBUS：33±2VDC

    工作方式：   間歇

    待機(jī)電流：   ≤0.9mA

    工作電流：   ≤12mA

    工作環(huán)境：   -25℃～65℃， RH≤93%

1.2、基表特點(diǎn)：

     本系列水表是目前國內(nèi)外唯一按主導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的高量程WS水表，能長期保持計(jì)量準(zhǔn)確性。

    ①、大葉輪低速設(shè)計(jì)，使水表能承受更大的流量；

    ②、表殼回流腔設(shè)計(jì)，使水表的壓力損失降到最低；

    ③、采用鋼珠滾動球軸承，極大地提升了水表的靈敏度；

    ④、優(yōu)化的傳動軸設(shè)計(jì)，徹底消滅了水表薄弱點(diǎn)；

    ⑤、內(nèi)置不銹鋼過濾網(wǎng)及免直管段要求，極大地方便用戶的使用；

    ⑥、具有更大的最大流量、更小的最小流量，能合理地回收更多的水費(fèi)；

2、采集終端

       采集終端向上接受來自控制中心的抄收命令，向下控制表計(jì)電源的通斷并讀取表計(jì)數(shù)據(jù)信息同時(shí)通過GPRS信道將表計(jì)的數(shù)據(jù)上傳至控制中心。外形如下圖所示。

采集終端外形

技術(shù)指標(biāo)：

  主要功能：

    ①、實(shí)時(shí)采集水表或流量計(jì)的流量數(shù)據(jù)，采集間隔可設(shè)置；

    ②、主動上報(bào)采集的流量數(shù)據(jù)，上報(bào)時(shí)間間隔可設(shè)置；

    ③、水表與終端之間線路斷開、交流停電、終端機(jī)箱門打開時(shí)，系統(tǒng)主動上報(bào)；

    ④、終端內(nèi)配置蓄電池，無充電條件時(shí)，終端設(shè)備可以繼續(xù)工作一段時(shí)間。

    ⑤、終端支持監(jiān)測中心隨時(shí)問詢；

    ⑥、終端內(nèi)存儲歷史數(shù)據(jù)，供監(jiān)控中心查詢。

    ⑦、終端可以擴(kuò)展，增加配置后，可采集壓力、溫度、水質(zhì)等信息。

    ⑧、監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程維護(hù)、修改終端的工作參數(shù)。

3、控制中心：

       控制中心由計(jì)算機(jī)硬件和抄表系統(tǒng)軟件組成。

       軟件的主要功能有：基本信息管理、表計(jì)管理、數(shù)據(jù)查詢管理、用量統(tǒng)計(jì)報(bào)表、用量分析曲線、高級分析管理等主要功能模塊組成。支持SQL數(shù)據(jù)庫，支持局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)上瀏覽操作。

第三章   系統(tǒng)特點(diǎn)

3.1. 主站功能

       主站可管理全部用戶檔案、水表配置信息和存儲抄收的數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)查詢、分析、輸出功能。

       所有的檔案案信息可直接從格式化的Microsoft Excel、TXT等文件或其它數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)直接導(dǎo)入。

       所有查詢與分析數(shù)據(jù)結(jié)果，都可以打印或是導(dǎo)出Microsoft Excel、TXT等多種標(biāo)準(zhǔn)信息格式。

可根據(jù)需要與MIS或其它管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)接口，接口方式多樣，包括數(shù)據(jù)庫中間表、Web Services、FTP、文件交換等，具體與第三方系統(tǒng)商協(xié)商制訂。

3.2. 無線采集終端功能

3.2.1 參數(shù)設(shè)置功能

    可遠(yuǎn)距離設(shè)置初始參數(shù)等。

3.2.2 數(shù)據(jù)采集、處理

    根據(jù)設(shè)定的凍結(jié)頻率凍結(jié)抄表數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)保存時(shí)帶有時(shí)標(biāo)。

3.2.3 通信功能

    無線采集終端通過GPRS與主站進(jìn)行通信。

3.2.4 校時(shí)功能

    無線采集終端內(nèi)部具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可被系統(tǒng)校時(shí)。

3.2.5 狀態(tài)查詢功能

    可查詢無線采集終端當(dāng)前的使用狀況。

3.2.6 兼容性

    能夠小口徑直讀水表兼容，使系統(tǒng)更便于維護(hù)。

3.2.7 安全性

    無線采集終端設(shè)計(jì)有可靠的安全措施，可防止非授權(quán)人員設(shè)置參數(shù)。

3.2.8 其它

    集流量、壓力、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、電池與太陽能供電于一體的新型智能水表；

    分體化設(shè)計(jì)，安裝方便、維護(hù)簡單；

    實(shí)時(shí)采集、在線分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違章用水，杜絕人為管理疏忽，提供用水管理水平。