城市供水调度监控系统的主要目的是解决自来水公司对供水各环节监测点的数据采集和监控。该系统由监控中心和各个水源监测点组成，各个水源监测点的数据采集终端（RTU或PLC）可监视和采集水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等各种数据，供控制中心及有关部门分析和决策取用，提高工作效率，保证供水质量，满足日益增加的用水量需求。
供水管网的数据采集是城市供水调度监控系统的重要组成部分，可以对管道压力、水流量的实时数据进行监视，提高突发事件的反应时间。信息传输到自来水公司的监控中心，监控中心通过对传回的数据进行分析，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复供水，提高了整体的服务水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。
目前，自来水供水调度监控系统中采用的数据通信可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25、DDN、ADSL等，而无线则包括超ZIGBEE通信、ZIGBEE、卫星通信、GSM 短信/GPRS通信等。其中又以ZIGBEE和GPRS通信应用最广。
ZIGBEE有发射功率限制，传输距离最大只有数公里，比如上海乐都智能的LM5090,因此决定了ZIGBEE的应用只能限定在一定的区域范围内，容量有一定限度，建设成本、维护费用及后期运行成本高。
GPRS/CDMA已经组成了覆盖全国的数据网络，它是利用“分组交换”(Packet-Switched)概念发展起来的无线传输方式，是一种新型的分组数据传输业务。采用GPRS/CDMA方式组成数据传输网络非常方便，只要附近有GPRS/CDMA基站，就可以架设数据采集终端，没有通信距离的限制；GPRS/CDMA终端的发射功率都很小，一般<2W，加上具有电源管理等功能，可满足部分依靠太阳能电池供电的采集点使用。GPRS/CDMA网络采用分组交换方式，在满足数据带宽的情况下，中心可以几乎同时向全部终端发送查询数据，组成和上述电台组网案例中相同规模的GPRS/CDMA数据传输网络，整个轮巡周期为3～5s，而且这个周期不随着终端数量的增长而增长，个别终端故障，不会影响整个系统的轮询周期。针对GPRA/CDMA的网络特点，改变传统的轮询模式，采用终端主动发送数据的方式，数据采集效率更高。GPRS/CDMA网络属于蜂窝网络结构，高大建筑对网络无线信号的影响只局限在小块区域，而且，移动运营商有专门的网络优化部门，根据网络上的流量、通信故障等情况，可及时调整网络，用户根本不必关心网络的调整，更不需要为网络调整付出额外的支出。在GPRS/CDMA网络上组建数据传输网络，根据总带宽需求，申请合适的中心接入方式与带宽，对终端数量没有限制。使得其在电力、气象、供水等行业里作为大范围、大容量的检测网络成为可能。
经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS系统作为城市供水管网数据采集的通信平台。GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输，具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。
1 GPRS数据采集系统概述
1.1 GPRS数据采集系统的组成
GPRS数据采集系统由设备终端（RS485或RS232接口），上海乐都智能的SG5290A为RS232的，SG5290B为RS485的，数据采集服务器等设备组成。网络采用中国移动GPRS网络，中国网通ADSL宽带（固定IP）接入。系统拓扑结构见图1-1。
GPRS数据采集系统由设备终端（RS485或RS232接口），上海乐都智能的SG5290A为RS232的，SG5290B为RS485的，数据采集服务器等设备组成。网络采用中国移动GPRS网络，中国网通ADSL宽带（固定IP）接入。系统拓扑结构见图1-1。
设备选型
通信模块：上海乐都智能SG5290 GPRS DTU（RS232/422/485接口，外置式工业级）
压力变送器：陕西麦克MPM4730型智能压力变送器（RS485接口）
电磁流量计：开封LDZ-50C电磁流量计（RS485接口）
开发工具的选择
微软公司的Visual Basic 6.0是Windows应用程序开发工具，使目前最为广泛的、易学易用的面向对象的开发工具。Visual Basic提供了大量的控件，这些控件可用于设计界面和实现各种功能，减少了编程人员的工作量，也简化了界面设计过程，从而有效的提高了应用程序的运行效率和可靠性。故而，实现本系统VB是一个相对较好的选择。
数据库设计
系统中使用的数据全部存放在Microsoft Access数据库中。在VB中使用OOP编程技术，通过ADO数据对象访问数据库中的数据。使用数据库管理数据可以充分利用现今的数据库技术，方便地进行各种操作，如数据查询、加密等，提高了软件开发的效率，明显缩短开发周期。此外，可以方便地备份数据，在整个监测系统的各个主机共享数据更加容易。
1.2 该系统启用的意义
替代现在的人工管理的状况，能够更方便、更简单、更直接地实时监测管网状态，比如流量、压力、液位等参数，可以杜绝管网上的偷漏跑冒，提高工作效率；
为管理提供现代化的管理方式，能够随时提供最基础的生产运行数据报表，同时可以为生产调度提供准确数据；
使用公用网络GPRS可以完全排除ZIGBEE带来的缺点（比如受地形影响较大、误码率高、轮询周期长），由于网络几乎没有维护费用，这样在成本上为企业节省一大笔资金。
1.3 系统功能需求描述
中心监控软件采用通用编程工具开发，灵活性好，针对性强，可以对采集来的现场数据和实时数据进行分析、处理、保存、入库，制作输出报表，绘出各种曲线，从而实现整个系统的远程抄表、实时监测及自动化管理功能。软件界面友好，操作简单方便，可同时兼容多个二次仪表厂家的通信协议。具体功能如下：
实时数据
显示出所有测压点的状态、传输的最新数据及时间。
历史查询
根据时间条件对历史数据进行分析查询。
报警处理
数据异常（超限或采集失败等）时，系统自动报警。
数据库维护
数据定时自动存储，可将系统运行数据导出到EXCEL表中。
统计报表
可分别生成管网各测压点数据报表。并分为日报、月报。报表格式可按照用户要求定制，直接进行打印。
数据共享
系统所使用的ACCESS数据库是通用关系型数据库，并可生成实时数据的文本文件，以上文件均可被ASP调用，实现数据的网络共享。
2 GPRS数据采集系统的分析和设计
2.1 GPRS数据采集系统的分析和概要设计
根据实际情况，采用原型法即以少量代价快速地构造一个可执行的软件系统模型。使用户和开发人员可以较快地确定需求，然后采用循环进化的开发方式，对系统模型作连续的精化，将系统需具备的性质逐渐增加上去，直到所有的性质全部满足。此时模块也发展成为最终产品了。
本系统主要由三大模块组成：数据采集模块、数据查询模块、报表生成模块。其中：
数据采集模块：
功能：手动或自动定时采集现场数据并进行相应校验，合法数据写入数据库，供查询、生成报表用。
数据查询模块：
功能：根据用户选择的时间条件进行数据查询并显示。
报表生成模块：
功能：将采集数据生成日报、月报、柱状图，显示并打印输出。
2.2 GPRS数据采集系统数据库设计
由于考虑到本系统是应用在单机系统上，另外根据数据规模，只建立起一个数据库，在此数据库基础上建立起压力数据表。
3 GPRS数据采集系统的具体实现
GPRS数据采集系统平台采用了VB开发前台界面，Access作为后台数据库，来处理采集数据。该系统是基于Windows系统的开发，可以在Win98/Win2000/XP下正常运行。GPRS数据采集系统通过从现场获的有关数据，对各种数据进行校验和分析，并将合法数据写入数据库，以便进行数据的查询。
3.1.3 电磁流量计通信指令
3.1.3.1 通讯以命令为单位，分为：
读当前正向累积流量命令
读当前反向累积流量命令
读当前瞬时流量命令
读当前流速命令
3.3 系统模块的具体实现
在本系统中有3个子模块组成。它们分别是数据采集模块、数据查询模块、报表生成模块，下面就开发这几个模块分别加以介绍。
3.3.1 数据采集模块
GPRS DTU登录到DSC后，DSC显示DTU站名，登录时间等信息。然后DSC手动或自动定时向压力变送器、流量计发出相应指令，设备终端接收到正确指令后，作出应答，DSC再对应答的指令作出判断，最终将合法的数据显示并写入数据库，完成一次巡检过程，整个数据采集过程如图3-1：
图3-1
该某块的的重点是如何对设备终端返回的指令作出判断及对错误指
令作出相应的处理。对返回指令的判断主要借助VB提供的字符串处理函数，截取指令的有效部分，看是否符合约定的通信指令格式。对于错误的指令，采用在规定时间内重新向设备终端发送指令的方法，若在规定的时间内无法采集到数据，则提示采集失败。DSC等待进入下次巡检。
3.3.2 数据查询模块
数据查询模块主要根据用户选择的日期，进行数据库查询操作并显示
出符合查询条件的数据。在本程序中，主要用到ado,monthview,datagrid控件。ado控件用来连接数据库及执行相应的数据库操作，monthview控件用来让用户选择日期，datagrid控件利用其datasource属性和ado控件建立的联系，用来显示满足查询条件的数据。为防止用户键入非法数据用于查询，本程序选择monthview控件实现日期查询条件的输入，用户只需选择需要的日期，并在该日期上双击鼠标，即可完成查询条件的输入，同时datagrid控件显示出相应的数据。
3.3.3 报表生成模块
在程序的开发中，经常涉及到数据信息的分析、加工，最终还需把统计结果形成各种形式的报表打印输出。报表生成模块主要用来生成采集数据的日报和月报并打印。日报和月报的生成，利用了数据库查询语句并作了相应计算，显示用到了listview控件。打印功能利用了VB对excel对象的调用。VB的水晶报表可以设计简单的报表，但是设计出的报表缺乏灵活性，我利用VB操作EXCEL来生成复杂的报表。
3.3.4 系统流程
具体流程如图3-2所示：
图3-2 系统流程图
经过几个月的设计、开发和试用，GPRS数据采集系统功能基本满足需求。整个系统运行稳定，由于能在最短时间内发现问题并预以及时解决，从而提高了城市供水的整体服务形象，减少了水资源的浪费。
本文摘自：/html/show/iot/1231.html-转载请注明出处。
