第一部分 GPRS網(wǎng)絡(luò)簡介
GPRS是目前解決移動通信信息服務(wù)的一種較完美的業(yè)務(wù)，它是以數(shù)據(jù)流量計費、或大數(shù)據(jù)的包月包年計費。覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)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(jù)傳輸提供了基礎(chǔ)設(shè)施平臺，為推動移動辦公的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，GPRS網(wǎng)絡(luò)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(jù)采集業(yè)務(wù)，目前城市水利調(diào)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(yuǎn)井道要有線網(wǎng)絡(luò)接入成了不可能。月租費太高，用電話線傳送數(shù)據(jù)按時間計費，帶來諸多不便，費用也不便宜。、
GPRS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點
1、覆蓋范圍。構(gòu)建城市水利調(diào)度系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)通信覆蓋范圍廣，擴(kuò)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(diào)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(kuò)充的可能，必須具有良好的可擴(kuò)展性。由于目前GPRS已覆蓋省內(nèi)絕大部分地區(qū)，能夠滿足城市水利調(diào)度系統(tǒng)對覆蓋范圍的要求。
2、數(shù)據(jù)傳輸速率高。目前GPRS實際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足水利調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率的需求。
3、系統(tǒng)的傳輸容量大。城市水利調(diào)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(jù)傳輸?shù)男枰?span lang="EN-US">GPRS技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)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(diào)度系統(tǒng)，必須租用專線或電話線進(jìn)行連接。由于調(diào)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(jù)發(fā)送的數(shù)據(jù)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(jù)流量計費的方式，資源利用率高，月通信費用將在200元之內(nèi)，如果數(shù)據(jù)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(yīng)與處理能力。與短消息服務(wù)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(jù)采集和傳輸實時性的要求。
第二部分 概述
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市規(guī)模的擴(kuò)大和現(xiàn)代化程度的不斷提高，城市的水利調(diào)度系統(tǒng)也越來越龐大，且許多供水管線的填埋情況復(fù)雜、資料不清，有些管線甚至僅憑當(dāng)時施工工人的記憶去尋找，造成諸多設(shè)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(diào)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(diào)度管理系統(tǒng)的需求是相當(dāng)迫切的。業(yè)內(nèi)眾多有識之士已達(dá)成共識：使用計算機(jī)，借助無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)來進(jìn)行水利調(diào)度的管理、管網(wǎng)設(shè)計及數(shù)據(jù)采集，已是勢在必行。
基于GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺的無線數(shù)據(jù)技術(shù)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(yīng)用，隨著信息化的發(fā)展，DTU已經(jīng)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(wǎng)絡(luò)布線、固定電話線路，對于發(fā)展移動性的服務(wù)、增設(shè)新的服務(wù)網(wǎng)點、增設(shè)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(shè)時間，對已有的網(wǎng)絡(luò)也會有影響，所以有線連接已經(jīng)嚴(yán)重限制了目前各種信息化應(yīng)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(diào)度系統(tǒng)組成
一、 陜北水利調(diào)度結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及功能要求
如上圖所示水利遠(yuǎn)程測控調(diào)度系統(tǒng)由花石峁調(diào)度中心、無線GPRS 網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)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(diào)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(jī)箱等幾部分組成。分站控制系統(tǒng)單元RTU與現(xiàn)場設(shè)備的開關(guān)量、模擬量信號相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、存儲并通過GPRS 網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度中心傳送數(shù)據(jù)，接收并執(zhí)行上位機(jī)的命令。
具體功能如下：
RTU 機(jī)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(nèi)，設(shè)置門鎖，箱體內(nèi)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(chǎn)品電壓需求的供電裝置），信號輸入輸出接線端子，設(shè)置交流進(jìn)線空氣開關(guān)，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(guān)量輸入、4 路開關(guān)量輸出，無需監(jiān)控中心控制，可自行進(jìn)行測量，并保存累積數(shù)據(jù)系統(tǒng)；
具有實時時鐘功能（可通過監(jiān)控中心設(shè)定校準(zhǔn)），采集到的數(shù)據(jù)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(jù)，程序、參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)具有掉電保護(hù)功能；
定時上報：把從儀表采集到的數(shù)據(jù)，以定時（整5 分鐘報一次）方式上報；
實現(xiàn)數(shù)據(jù)點播：可以響應(yīng)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(jù)發(fā)給監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)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(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位，或系統(tǒng)運行、通信發(fā)生異常死機(jī)復(fù)位（看門狗復(fù)位）時，系統(tǒng)根 據(jù)復(fù)位類型不同進(jìn)行復(fù)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。
