●东莞市茶山自来水公司刘华明
一、供水管网监控系统建设的背景和发展趋势
在城市管网监控系统中，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻地带，如果监控系统采用有线通信方式，专门架设光缆、铺设电缆，不仅建设周期长、难度大，成本也很高，所以不切合实际。采用无线通信方式则显得更加灵活，具有建设周期短、投资较少、性价比高等优点。
二、无线通信方式：数据电台传送方式与GPRS/CDMA无线数据采集系统传送方式
1．数据电台传送方式
数据电台方式，在各个监测点分装无线电台等设备，把采集数据以无线电波的方式发送到监控中心。
2．GPRS/CDMA无线数据采集系统传送方式
GPRS/CDMA无线数据采集系统传送方式在每个监测点装设一个GPRS/CDMA无线数据采集系统模块，检测点信号直接接入模块，模块首先将数据打包成TCP/IP数据包，再转换成GPRS数据包，通过无线链路传送到无线数据交换中心(MDEC)。 MDEC再剥离GPRS数据包并通过GGSN网关将TCP/IP数据包传送到In-ternet，再由Internet传送到监控中心电脑。
3．对比数据电台方式，GSM/GPRS无线监控系统具备如下特点：
(1)良好的实时响应与处理能力。由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，系统能够同时处理多个监测点的多个数据，可很好的满足系统对数据采集和传输的实时性要求。
(2)远程仪器设备控制。由于采用GPRS双向传输系统，监控中心可以反向实现对仪器设备的时间和状态进行校正等功能：
(3)建设成本低，安装调试简单，建设周期短。可充分利用现有GSM网络，设备安装即接通。
(4)覆盖范围广。构建供水管网监控系统要求数据通信覆盖范围广，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。
(5)数据传输速率高。GPRS网络传送速率理论上可达171.2kbit/s，而目前一般的无线电台超短波传送速率大多为2.4kbit/s或更低。
(6)系统的传输容量大。监控中心站要和每一个管网监测点实现实时连接。由于管网监控点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。
(7)通信费用低。由于GPRS采用包月计费的方式，运营维护成本低，每个监测点一张SIM卡月通信费用在15元之内。
(8)扩容行好。可以根据需要增加监测点扩充容量。
三、A公司的管网监控系统的升级改造案例
改造升级前：A公司原来采用的管网检测系统的组成如图一。
信号传送过程：在整个供水管网中选择若干个有代表性的监测点，在现场安装压力变送器，流量计等检测设备，检测信号经过现场PLC处理传送到发射电台，然后通过开通的专用电台频率，与服务器侧的接收电台通讯传输数据。接收电台把接收到的信号传给PLC，再经过信号转换送给服务器，服务器与公司其他电脑组成水司局域网进行数据交换。在公司电脑安装上位组态软件Wincc、INTOUCH、IFIX及RSVIEW等监控软件里显示。提供模拟屏上的数据可与服务器数据同步。操作员可以实时监控各压力点状态数据，而综合分析室可以根据数据变化，对供水进行调度，保证管网供水水压稳定。
这种组网方式主要的传送数据设备是PLC与数据电台，数据电台需要向无线电管理中心申请专用的频率，年交一定的无线频率管理费用。A公司每年需交1800多的管理费。
改造升级后：A公司改造升级后的管网检测系统的组成如图二。
信号传送过程：相对原来的传送数据过程，本系统主要是用GPRS/CDMA无线数据采集系统把监测点的信号传送到公司服务器，GPRS/CDMA无线数据采集模块内放置一张移动卡（动力100卡），类似发短信的方式通过GPRS网络发送到有固定IP地址的公司服务器。每个GPRS/CDMA模块上插入一张sIM卡，每个月15采集系统把监测点的信号传送到公司服务器．GPRS/CDMA无线数据采集模块内放置一张移动卡（动力100卡），类似发短信的方式通过GPRS网络发送到有固定IP地址的公司服务器。每个GPRS/CDMA模块上插入一张SIM卡，每个月15元，A公司总共有7个点，总计每年交通讯费1260元。
各GPRS模块把实时数据发送至服务器，服务器通过Web发布。公司中控室服务器可安装专门监控软件制作各种曲线及报警记录。各操作员站可通过网络直接读取中控室服务器机子上的SQL数据，并可在公司电脑安装上位组态软件Wincc、INTOUCH、IFIX及RSVIEW等监控软件里显示。提供模拟屏上的数据可与服务器数据同步。
同时经授权的管理人员或员工可在任何外网的机子上通过Web监视水厂及管网压力、流量等数据。GPRS管理人员（特殊用户）可通过“GPRS软件客户端”添加测压点或在线水质仪表监测点、无需专门到公司服务器上增加程序便可添加新的监测对象。