［編輯簡(jiǎn)介］：城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決自來(lái)水公司對(duì)供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)由監(jiān)控中心和各個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成，各個(gè)水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端（RTU或PLC）可監(jiān)視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數(shù)據(jù)，供控制中心及有關(guān)部門(mén)分析和決策取用，提高工作效率，保證供水質(zhì)量，滿(mǎn)足日益增產(chǎn)的用水量的需求。
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［關(guān)鍵詞］：KL-7000 系列GPRS數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)采集器、流量變送器、液位傳感器

一、 項(xiàng)目概述
    城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)管道壓力、水流量的數(shù)據(jù)傳送及閥門(mén)開(kāi)關(guān)的自動(dòng)控制，降低了故障率和提高了對(duì)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。便于及時(shí)迅速的了解及控制遠(yuǎn)端管道及閥門(mén)，低故障率和檢修的時(shí)間，減少停水次數(shù)。各水源監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集終端可自動(dòng)采集管道壓力、水流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與開(kāi)關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，信息傳輸?shù)阶詠?lái)水公司的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過(guò)對(duì)傳輸回的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可找到出故障的地點(diǎn)，從而當(dāng)一個(gè)遠(yuǎn)端出現(xiàn)故障時(shí)，能在zui短的時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，恢復(fù)供水，提高了整體的服務(wù)水平，從而實(shí)現(xiàn)了城市供水的信息化、現(xiàn)代化。

  在城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中，由于各管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)，個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻，因此架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、不切合實(shí)際，總之監(jiān)控系統(tǒng)采用有線(xiàn)通信方式建設(shè)周期長(zhǎng)、工作難度大、運(yùn)行費(fèi)用高，不便于大規(guī)模使用；相比之下，無(wú)線(xiàn)通信方式則顯得非常靈活，它具有投資較少、建設(shè)周期短、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。在通信網(wǎng)絡(luò)選取上，選擇中國(guó)移動(dòng)的GPRS系統(tǒng)作為城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信平臺(tái)。目前，GSM網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)電信部門(mén)的多年建設(shè)，覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，已成為成熟、穩(wěn)定、可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，特別是中國(guó)移動(dòng)新推出的GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GSM/GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無(wú)線(xiàn)IP連接。在移動(dòng)通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建自來(lái)水供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。

  二、方案特點(diǎn)
  系統(tǒng)方案不但具備GPRS無(wú)線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)所有基本特點(diǎn)外，還大幅度的減小了中間件的拼接，將一次儀表直接向移動(dòng)通信過(guò)渡，降低中間環(huán)節(jié)的故障率，簡(jiǎn)化應(yīng)用。同時(shí)提供第三方數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)，真正突破地域限制，實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)自由接入訪問(wèn)。與傳統(tǒng)GPRS應(yīng)用的比對(duì)：   
  減少中間環(huán)節(jié)，使用方便快捷，降低工程應(yīng)用成本。
  
 

   圖1傳統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控:“采集器”+“協(xié)議轉(zhuǎn)換器”+“鏈路調(diào)度硬件,拼接方式應(yīng)用成本高多種軟件流程調(diào)度麻煩.
  圖2“KL-W7000”方式:從現(xiàn)場(chǎng)采集層直達(dá)監(jiān)控應(yīng)用層,封裝了采集到鏈路的整套工作流程和調(diào)度機(jī)制;接上電源線(xiàn)就可完成全套工作.工程應(yīng)用成本低,使用方便.支持1路或2路上位軟件同時(shí)監(jiān)控訪問(wèn)同一臺(tái)KL-W7000設(shè)備，也可應(yīng)用于無(wú)上位軟件的民用監(jiān)控系統(tǒng)，由短信方式發(fā)出報(bào)警提示信號(hào)。

   三、解決方案介紹
      由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)主機(jī)需要配置固定的IP地址，各個(gè)端站的GPRS模塊和該主機(jī)進(jìn)行通信。如果用戶(hù)方對(duì)提供固定IP存在困難，可使用我公司提供第三方數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)，免去自已申請(qǐng)IP的麻煩。
      （一）系統(tǒng)組成
      1、管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)：
      管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)：各監(jiān)控點(diǎn)通過(guò)傳感器采集如壓力、流量等數(shù)據(jù)，，通過(guò)RS232接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連，通過(guò)GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)。
      2、監(jiān)控中心：
      服務(wù)器申請(qǐng)配置固定IP地址，采用DDN專(zhuān)線(xiàn)，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。如果用戶(hù)申請(qǐng)專(zhuān)線(xiàn)有困難，可使用我公司提供的數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)，監(jiān)控中心主機(jī)訪問(wèn)GPRS網(wǎng)絡(luò)或是我公司提供的數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)傳來(lái)的數(shù)據(jù)后，通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。如圖：
  
 

   （二）產(chǎn)品特性 
      系統(tǒng)采用KL-7000 系列GPRS無(wú)線(xiàn)透明數(shù)據(jù)采集/控制/傳輸終端。產(chǎn)品基于中國(guó)移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)，具有高性能、高可靠及抗*力強(qiáng)等特點(diǎn)，提供標(biāo)準(zhǔn)232數(shù)據(jù)透?jìng)鹘涌谥苯优c計(jì)算機(jī)、RTU、PLC、GPS接收機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)據(jù)終端等連接，傳輸速率達(dá)171Kbps，具有遠(yuǎn)程診斷、測(cè)試、監(jiān)管功能，滿(mǎn)足各行業(yè)調(diào)度或控制中心與眾多遠(yuǎn)端站之間的數(shù)據(jù)采集和控制。
      1、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。
      2、接口： RS232、RS485、RS422。
      3、系統(tǒng)理論傳輸速率171Kbps，實(shí)際傳輸速率40Kbps。 
      4、支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系統(tǒng)。
      5、支持透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換。 
      6、支持VPN安全功能。 
      7、安裝靈活、使用方便、可靠。 
      （三）安全措施 
      由于供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的特殊性，本系統(tǒng)需要*的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無(wú)意的破環(huán)，網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施包括信道加密、信源加密、登錄防護(hù)、訪問(wèn)防護(hù)、接入防護(hù)、防火墻等。穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠7×24小時(shí)不間斷運(yùn)行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng)也不能中斷運(yùn)行。
      數(shù)據(jù)中心可通過(guò)公網(wǎng)使用VPN接入到移動(dòng)GPRS網(wǎng)，采用VPN方式成本比較低，企業(yè)不用租用專(zhuān)線(xiàn)，還可以利舊使用原有的VPN設(shè)備，移動(dòng)終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號(hào)的功能的軟件。通過(guò)VPN方式，客戶(hù)端在連接應(yīng)用服務(wù)器前，要經(jīng)過(guò)Ｒａｄｉｕｓ服務(wù)器的認(rèn)證整個(gè)數(shù)據(jù)傳送過(guò)程得到了加密保護(hù)，安全性比較高，可充分保障速度和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。
      另外，數(shù)據(jù)中心也可以采用APN接入方式，租用專(zhuān)線(xiàn)接入到移動(dòng)公司的GGSN設(shè)備上，這種成本高，安全性高、穩(wěn)定可靠。
      對(duì)于安全性要求非常高的系統(tǒng)，可考慮在APN接入的基礎(chǔ)上再加上VPN接入方式的混合接入方式，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性。
      1、VPN虛擬專(zhuān)網(wǎng)模式：企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中配置VPN服務(wù)器，移動(dòng)終端加載具有VPN二次虛擬撥號(hào)的功能的客戶(hù)端軟件。采用VPN安全技術(shù)，用戶(hù)通過(guò)接入企業(yè)內(nèi)部虛擬專(zhuān)網(wǎng)的方式與Internet進(jìn)行隔離，可對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)傳送過(guò)程進(jìn)行加密保護(hù)，有效避免非法入侵。
      2、利用SIM卡的*性，對(duì)用戶(hù)SIM卡進(jìn)行鑒別*，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)SIM卡號(hào)和APN進(jìn)行綁定，劃定用戶(hù)可接入某系統(tǒng)的范圍,只有屬于行業(yè)的SIM卡才能訪問(wèn)APN，移動(dòng)終端與數(shù)據(jù)中心采用中國(guó)移動(dòng)分配的專(zhuān)門(mén)的APN進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入，普通手機(jī)的SIM卡號(hào)無(wú)法呼叫專(zhuān)門(mén)的APN。
      3、對(duì)于特定用戶(hù)，可通過(guò)數(shù)據(jù)中心分配特定的用戶(hù)ID和密碼，其他沒(méi)有數(shù)據(jù)中心分配的用戶(hù)ID和密碼的用戶(hù)將無(wú)法登錄進(jìn)入系統(tǒng)，系統(tǒng)的安全性進(jìn)一步增強(qiáng)。
      4、數(shù)據(jù)加密：通過(guò)VPN對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)傳送過(guò)程進(jìn)行加密保護(hù)。
      5、網(wǎng)絡(luò)接入安全鑒定機(jī)制：采用防火墻軟件，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)和安全防范功能，保障系統(tǒng)安全。
      四、結(jié)論
      采用GPRS構(gòu)建供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)，對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，由于通信費(fèi)用較低，享受到了實(shí)惠。另外，由于接入設(shè)備可以移動(dòng)，當(dāng)管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)搬遷時(shí)設(shè)備可隨之遷移并可繼續(xù)使用，可以保護(hù)用戶(hù)原有投資，適合于供水調(diào)度監(jiān)控工作的特點(diǎn)，能很好地滿(mǎn)足供水調(diào)監(jiān)控的需求，而且，做為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通信公司也將因此獲得業(yè)務(wù)穩(wěn)定的集團(tuán)用戶(hù)，隨著用戶(hù)數(shù)量的增加，移動(dòng)通信公司的營(yíng)收也隨之增加，調(diào)動(dòng)了運(yùn)營(yíng)商的積極性，符合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用同步發(fā)展的要求。