发表于：2008/7/17 17:23:00
#0楼
工业用户 GPRS 热力远程监控系统中的应用方案
一、现状分析：
我国现行的热力站运行管理系统正处于升级阶段，以前的操作方式大大影响了集中供热优越性的充分发挥。这主要反映在：缺少全面的参数监测手段，无法对运行工况进行系统的分析判断；系统运行工况失调难以及时反馈，造成用户冷热不均；供热参数未能在最佳工况下运行，供热量与需热量不匹配；运行数据不全，难以实现量化管理。
以上种种情况分析表明热力站运行管理系统的全面升级是相当重要的，而要搞好城市集中供热工程，必须要全面提高供热技术水平。一、要提高供热系统的自动化控制水平，对原有的设备进行改造，达到能对系统的运行和各项参数了如指掌；二、要提高供热行业的管理水平，及时的掌握情况，及时的做出调节，全面提高工作效率。供热工程中的自动控制对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。
二、主要技术原理：
1．GPRS DTU 产品介绍：
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS无线数据传输模块是由GPRS移动通信模块和数据通信处理模块两大部分组成。该模块利用中国移动的GPRS（通用分组无线业务）技术，采用点对点或者点对多点的方式实现对带通信功能的终端的数据远程无线传输。模块以GPRS通信技术和单片机技术为核心，自动完成监控中心通过Internet发出的命令的接受解码、终端返回数据的编码和发送。抄表器采用了大规模集成电路技术、单片机技术、网络数据传输技术、抗干扰技术和RS485、RS232通信技术。在线路的设计与元器件的选择上以较大的环境适应性为依据，确保了设备运行的可靠性。抄表器具有体积小、重量轻、稳定性高、费用低廉、安装简单、抗干扰能力强等特点。
2、模块组成：
电源部分：提供系统工作电源。
主控CPU部分：完成上位PC机响应，实时抄读管理模块的数据。
数据接收部分：根据主控命令抄读终端数据并转发给主控CPU。
GPRS手机通讯模块：将主控CPU部分的数据传到上位管理机的设备。
3、功能及特点：
采用GPRS方式抄收数据更加方便快捷；
GPRS管理中心可以直接与带RS-485、RS232通讯接口的电子仪表或其它终端仪表直接连接；
采用GPRS无线网络技术，可对任何开通GPRS服务的地区完成通信功能；
GPRS数据传输模块体积小，可以直接安装于电能表的端钮盒处简单方便；
GPRS数据传输模块发送的数据包大小可以由用户根据实际情况进行定义，可以最大的节省费用；
可以通过Internet在线升级GPRS数据传输模块的应用程序；
提供大容量缓冲区（最大可设置到100K），支持高突发数据量的暂存和保护；
支持Modem工作模式，提供短消息等应用；
采用UDP协议和TCP协议；
支持中、英文短消息、G3 或PC传真及完善的AT命令集；支持GSM 07.60和GSM 07.07
4、工作原理：
GPRS DTU数据传输模块工作原理：GPRS管理中心通过具有固定IP地址的服务器将命令发送到Internet上，已经连接到Internet的GPRS DTU数据传输模块检测到命令后将所收到的数据包进行解包校验后将完整的命令通过RS-485或RS-232下传到终端，终端返回的数据通过RS-485或RS232送入GPRS DTU数据传输模块，GPRS DTU数据传输模块将数据组合打包成标准的TCP/IP数据包通过GPRS发送至GPRS管理中心的服务器，整个数据抄收过程结束。
5、主要技术指标：
●频率：EGSM/GSM 900/1800（Phase 2+）
●GPRS： class 8 MHz
●上行传输频率范围： 880～915/1710～1785 MHz
●下行传输频率范围： 925～960/1805～1880 MHz
●灵敏度： -104 dBM
●输出天线阻抗： 50 Ω
●模块间数据传输速率： 9600 bps
●RS-485传输速率： 1200～9600 bps
●一次最大数据传输量： 1500 Byte
●工作电压： 100（1±20％） 220（1±20％） V
●SIM卡工作电压： 3 V
●工作温度范围： －30～+55 ℃
6、常见的组网结构如下：
●强大的Web功能和Internet/Intranet浏览器技术，直接支持多文档。WWW功能全部用.NET实现，因此当在Internet上远程访问监控画面时，具有更好的实时性。同时易于使用ASP.NET等快速开发工具构建B/S系统结构，并可以直接访问单窗口。
● 国内领先的网络体系构架，支持B/S和C/S访问方式，支持多层次网络冗余及故障切换。提供多重冗余结构，支持IO设备冗余、网络冗余、数据库冗余等；
● 率先通过国内各主流的GPRS DTU产品实现与控制设备如PLC、仪表和模块等通过移动网络进行互连；
● 可同时连接多个不同厂家的GPRS终端与控制设备进行远程通讯；
● 通过GPRS无线MODEM短信报警管理系统方便管理报警信息；
● 适用于各种管网（如热、水、电、油、煤气等）、矿山、水文、交通、环保等系统进行远程监控。
三、系统控制原理：
1．数据中心：
数据中心采用ADSL方式与INTELNET公网连接，采用公网固定IP或域名。此种方案需要先在INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务。其中，数据中心采用公网固定IP的方式，监控点直接向中心发起连接，运行相对可靠、稳定。
计算机监控系统中的测量传感器（温度，压力，液位，流量等）对被控对象进行检测，把被控量转变成统一的电信号，经模/数转换器转变成数字信号送入过程控制器（工控机或PLC）内。计算机将此测量值与给定值进行比较，按一定的控制算法，产生控制指令，经数/模转换器将数字信号转换成电信号，通过执行机构控制被控对象，达到预期的控制目标。换热站的数据通过GPRS DTU与数据中心调度站交换数据。
计算机监控系统作为监督、管理系统，它除了实现现场参数的显示、记录、打印和报警功能外，还可以对供水温度进行最优化计算，用来指挥直接控制系统，以此去自动调整给定值，从而使供热过程处于最优状态。
2．换热站：
各换热站通过PLC控制器对站内供热运行的温度、压力、流量、热量等参数的检测，直接将数据通过GPRS DTU无线数据模块发送到数据中心的后台软件中；数据中心将收到的数据处理后保存，将处理结果用控制指令发送到各换热站，真正达到了无人职守。
在所有的自控系统中，有线网络是最常用的网络，但对于热网系统来说，由于多在市区内，而且距离较远，敷设通讯电缆非常困难，一般较少采用，GPRS无线数传设备是您最佳的选择传输工具。
四、小结
1．提高采暖收费工作的工作效率及准确度，保证收费工作高效、稳定运行。
2．提高了工程设计水平及技术档案管理水平，公司热力设施的基础数据全部使用地理信息系统进行管理，使得公司所有的技术人员都可以在办公网络上查询到公司热力设施的基础数据，方便了供热运行。
3．提高热网运行调度水平，提高供热服务质量，热网投入自动运行后，换热站二级管网的供回水温度始终在规定的范围内运行，同时热网自动运行可以快速跟踪室外温度的变化，当室外温度出现大的变化时，二级管网供回水温度同时也跟着变化，保证采暖用户的室内温度始终比较均衡，避免了热网温度滞后现象，大大提高了供热服务质量，同时在白天室外气温较高时减少了供热量，这样就可以节约大量的热量和电量，减少了热网运行成本。
4．远程访问，远程控制。供热公司的调度者，通过登陆Internet（无线或有线），进入数据中心的服务器。获得权限以后，可以随时调节热网运行参数，在节假日可以人为提高供热运行参数，保证用户室内温度，得到用户的好评，为热力公司树立了良好的企业形象。
淄博普诚网络技术开发有限公司
网址：http://www.zbpcwl.cn/
电话：0533——2158881
邮箱：zbpcwl@yahoo.com.cn
一、现状分析：
我国现行的热力站运行管理系统正处于升级阶段，以前的操作方式大大影响了集中供热优越性的充分发挥。这主要反映在：缺少全面的参数监测手段，无法对运行工况进行系统的分析判断；系统运行工况失调难以及时反馈，造成用户冷热不均；供热参数未能在最佳工况下运行，供热量与需热量不匹配；运行数据不全，难以实现量化管理。
以上种种情况分析表明热力站运行管理系统的全面升级是相当重要的，而要搞好城市集中供热工程，必须要全面提高供热技术水平。一、要提高供热系统的自动化控制水平，对原有的设备进行改造，达到能对系统的运行和各项参数了如指掌；二、要提高供热行业的管理水平，及时的掌握情况，及时的做出调节，全面提高工作效率。供热工程中的自动控制对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。
二、主要技术原理：
1．GPRS DTU 产品介绍：
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS无线数据传输模块是由GPRS移动通信模块和数据通信处理模块两大部分组成。该模块利用中国移动的GPRS（通用分组无线业务）技术，采用点对点或者点对多点的方式实现对带通信功能的终端的数据远程无线传输。模块以GPRS通信技术和单片机技术为核心，自动完成监控中心通过Internet发出的命令的接受解码、终端返回数据的编码和发送。抄表器采用了大规模集成电路技术、单片机技术、网络数据传输技术、抗干扰技术和RS485、RS232通信技术。在线路的设计与元器件的选择上以较大的环境适应性为依据，确保了设备运行的可靠性。抄表器具有体积小、重量轻、稳定性高、费用低廉、安装简单、抗干扰能力强等特点。
2、模块组成：
电源部分：提供系统工作电源。
主控CPU部分：完成上位PC机响应，实时抄读管理模块的数据。
数据接收部分：根据主控命令抄读终端数据并转发给主控CPU。
GPRS手机通讯模块：将主控CPU部分的数据传到上位管理机的设备。
3、功能及特点：
采用GPRS方式抄收数据更加方便快捷；
GPRS管理中心可以直接与带RS-485、RS232通讯接口的电子仪表或其它终端仪表直接连接；
采用GPRS无线网络技术，可对任何开通GPRS服务的地区完成通信功能；
GPRS数据传输模块体积小，可以直接安装于电能表的端钮盒处简单方便；
GPRS数据传输模块发送的数据包大小可以由用户根据实际情况进行定义，可以最大的节省费用；
可以通过Internet在线升级GPRS数据传输模块的应用程序；
提供大容量缓冲区（最大可设置到100K），支持高突发数据量的暂存和保护；
支持Modem工作模式，提供短消息等应用；
采用UDP协议和TCP协议；
支持中、英文短消息、G3 或PC传真及完善的AT命令集；支持GSM 07.60和GSM 07.07
4、工作原理：
GPRS DTU数据传输模块工作原理：GPRS管理中心通过具有固定IP地址的服务器将命令发送到Internet上，已经连接到Internet的GPRS DTU数据传输模块检测到命令后将所收到的数据包进行解包校验后将完整的命令通过RS-485或RS-232下传到终端，终端返回的数据通过RS-485或RS232送入GPRS DTU数据传输模块，GPRS DTU数据传输模块将数据组合打包成标准的TCP/IP数据包通过GPRS发送至GPRS管理中心的服务器，整个数据抄收过程结束。
5、主要技术指标：
●频率：EGSM/GSM 900/1800（Phase 2+）
●GPRS： class 8 MHz
●上行传输频率范围： 880～915/1710～1785 MHz
●下行传输频率范围： 925～960/1805～1880 MHz
●灵敏度： -104 dBM
●输出天线阻抗： 50 Ω
●模块间数据传输速率： 9600 bps
●RS-485传输速率： 1200～9600 bps
●一次最大数据传输量： 1500 Byte
●工作电压： 100（1±20％） 220（1±20％） V
●SIM卡工作电压： 3 V
●工作温度范围： －30～+55 ℃
6、常见的组网结构如下：
●强大的Web功能和Internet/Intranet浏览器技术，直接支持多文档。WWW功能全部用.NET实现，因此当在Internet上远程访问监控画面时，具有更好的实时性。同时易于使用ASP.NET等快速开发工具构建B/S系统结构，并可以直接访问单窗口。
● 国内领先的网络体系构架，支持B/S和C/S访问方式，支持多层次网络冗余及故障切换。提供多重冗余结构，支持IO设备冗余、网络冗余、数据库冗余等；
● 率先通过国内各主流的GPRS DTU产品实现与控制设备如PLC、仪表和模块等通过移动网络进行互连；
● 可同时连接多个不同厂家的GPRS终端与控制设备进行远程通讯；
● 通过GPRS无线MODEM短信报警管理系统方便管理报警信息；
● 适用于各种管网（如热、水、电、油、煤气等）、矿山、水文、交通、环保等系统进行远程监控。
三、系统控制原理：
1．数据中心：
数据中心采用ADSL方式与INTELNET公网连接，采用公网固定IP或域名。此种方案需要先在INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务。其中，数据中心采用公网固定IP的方式，监控点直接向中心发起连接，运行相对可靠、稳定。
计算机监控系统中的测量传感器（温度，压力，液位，流量等）对被控对象进行检测，把被控量转变成统一的电信号，经模/数转换器转变成数字信号送入过程控制器（工控机或PLC）内。计算机将此测量值与给定值进行比较，按一定的控制算法，产生控制指令，经数/模转换器将数字信号转换成电信号，通过执行机构控制被控对象，达到预期的控制目标。换热站的数据通过GPRS DTU与数据中心调度站交换数据。
计算机监控系统作为监督、管理系统，它除了实现现场参数的显示、记录、打印和报警功能外，还可以对供水温度进行最优化计算，用来指挥直接控制系统，以此去自动调整给定值，从而使供热过程处于最优状态。
2．换热站：
各换热站通过PLC控制器对站内供热运行的温度、压力、流量、热量等参数的检测，直接将数据通过GPRS DTU无线数据模块发送到数据中心的后台软件中；数据中心将收到的数据处理后保存，将处理结果用控制指令发送到各换热站，真正达到了无人职守。
在所有的自控系统中，有线网络是最常用的网络，但对于热网系统来说，由于多在市区内，而且距离较远，敷设通讯电缆非常困难，一般较少采用，GPRS无线数传设备是您最佳的选择传输工具。
四、小结
1．提高采暖收费工作的工作效率及准确度，保证收费工作高效、稳定运行。
2．提高了工程设计水平及技术档案管理水平，公司热力设施的基础数据全部使用地理信息系统进行管理，使得公司所有的技术人员都可以在办公网络上查询到公司热力设施的基础数据，方便了供热运行。
3．提高热网运行调度水平，提高供热服务质量，热网投入自动运行后，换热站二级管网的供回水温度始终在规定的范围内运行，同时热网自动运行可以快速跟踪室外温度的变化，当室外温度出现大的变化时，二级管网供回水温度同时也跟着变化，保证采暖用户的室内温度始终比较均衡，避免了热网温度滞后现象，大大提高了供热服务质量，同时在白天室外气温较高时减少了供热量，这样就可以节约大量的热量和电量，减少了热网运行成本。
4．远程访问，远程控制。供热公司的调度者，通过登陆Internet（无线或有线），进入数据中心的服务器。获得权限以后，可以随时调节热网运行参数，在节假日可以人为提高供热运行参数，保证用户室内温度，得到用户的好评，为热力公司树立了良好的企业形象。
淄博普诚网络技术开发有限公司
网址：http://www.zbpcwl.cn/
电话：0533——2158881
邮箱：zbpcwl@yahoo.com.cn
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