基于GPRS技术的污水管网监控系统

-21-信息网络科学大众·PopularScience2019年3月基于GPRS技术的污水管网监控系统重庆远通电子技术开发有限公司韩兴连，高明辉摘要：城市排水管网的养护、维修一直处于模糊管理模式，文章提出一种基于GPRS技术的污水管网遥测系统，通过对管网水位、流量等数据的采集，及时发现并指导排水管网堵塞和预防污水溢流。关键词：排水管道；溢流；遥测系统1排水管网概述城市的排水管道与人类的文明发展和人们日常生活息息相关。市政工程管网尤其是污水管网的建设近年来逐渐得到各级政府的大力重视，在这方面的资金投入也逐年递增，每年新建及更新改造污水管网项目增速很快。但随着城市发展进程加快，居住人口密集及用水量、排水量的不断增加以及对突发事件的应急处理，城市排水设施的养护日益重要。如何降低污水管网的故障率，提高维护水平的需要非常迫切，如何运用目前主流新技术，也是迫切需要解决的问题。智慧管网作为智慧城市的一个组成部分，通过在污水管网中应用自动化信息技术，可提高企业信息化水平、改变老旧的排水企业污水管网管理模式，极大地提高管理效率。在重庆市排水有限公司管网遥测系统工程中，正是运用了目前主流的信息化、自动化、通信技术，对污水管网各段运行状态进行实时监测，分析已有的海量数据，得出管网运行模型，帮助人们对辖区内排水管网观察口的水位、流量数据采集和监控，及时发现排水管网堵塞和预防污水溢流带来的危害。2平台选型重庆市排水有限公司管网遥测系统中，溢流口较为分散，而且数量也比较多，彼此之间距离很远，甚至有的点距离中心调度室几十公里。在此背景下，方案如果采用有线光纤的模式的话，一方面光缆铺设成本较高，另一方面有的污水溢流口铺设光纤无法到达。另外，该项目工期很紧，铺设光纤需要向电信部门申请租用专用电话线，等待时间很长。电话线的拨号速度也慢，每个月都需要缴纳不少通信费用。综合来看，该项目若使用有线通信的方式，不仅成本很高，而且建设周期很长，该方式不适于本项目。相对于有线通信方式，无线通信方式在投资、建设周期等方面的优势就很明显。无线通信运行维护较为简单、建设周期短、建设方投资小。目前，国内无线通信方式主要有以下几种：扩频，GSM，超短波（230MHz）无线数传，GPRS，卫星通信，CDMA数字蜂窝通信系统等。扩频通信技术的优势是速率高，缺点是只能在视距范围内传输；卫星通信方式只能在特殊场合使用，因为成本过高，难以全面普及；超短波数传电台的优点有运行费用较低、维修较为方便、扩展比较简单、组网方便，但由于其多数采用普通间接调制的数传电台，系统工作在230MHz，具有先天不足的缺点，如数据传输量不大、通信速度低、非常容易受到外界的设备干扰、误码率高、信号覆盖范围较小。综合分析上述的几种主流通信方式，不难得出，GPRS系统非常适合城市排水管网这种复杂的场合。市面上，GRPS系统经过近些年的大力发展建设，其信号范围不断扩大，已成为最稳定、可靠、成熟的通信平台系统。该项目在中国移动的GPRS系统平台上建设重庆市排水有限公司管网遥测系统，利用移动公司的广域IP无线连接方式。将污水管网溢流口的数据无线传输到排水公司调度中心，系统的优势显而易见。系统设备维护、维修方便，运营成本较低，建设周期短，通信速率高保障了系统有效性。根据重庆排水有限公司管理要求，目前只需对管网水位、流量等数据进行监测，在整个遥测系统建设过程中，主要由两个平台组成：（1）系统平台。（2）网络平台。系统平台将结合排水公司要求和实际运用方式重新开发；网络平台基于前述原因，可以选择移动公司的GPRS系统进行通信。其优势前已述及，主要是稳定、可靠、速率快、成本低。3系统建设3.1数据采集网络数据采集网络流程如图1所示。图1数据采集网络示意3.2系统组成该系统主要由现场监控点和通信网络组成。重庆排水公司下属3个排水公司各自汇集管网监控点数据。现场采用微功耗测控终端进行参数采集，主要有污水流量、污水水位，保留COD、氨氮的接口。这些数据经过测控终端的嵌入式处理器进行封装，再利用通信协议发至移动GPRS系统。移动GPRS网络系统接收到溢流口采集到的数据后，首先进行解封，将数据转变为无线数据后进行网络无线传输，可以远距离使用。监控中心从网络上接收到数据后，进行一定的解码，数据转换为具体的可视参数。监控中心配置有监控平台软件，此软件以图形方式动态地将溢流口数据呈现给值班人员。监控界面的数据实时进行更新，保证了整个污水管网的安全运行。3.3设备产品特性系统采用重庆远通电子技术开发有限公司的管网远程微功耗测控终端。该产品由远通公司自行开发，采用了主流的嵌入式开发技术，具有无线传输、信号采集的全部功能。该产品属于低功耗产品，尺寸较小适合安装，其本身配置了多个输入作者简介：韩兴连（1979—），男，四川南充人，硕士。（下转第23页）-23-