基于GPRS网络的热网远程监控系统产品

一、前言

我国北方地区冬季目前普遍采用集中供暖方式进行供热。热电厂通过城市高温供热管道将热水送至各居民小区、企业中的换热站。在换热站，高温管道（以下简称一次网）中的热水与进居室暖气片（以下简称二次网）的热水通过换热器交换热量。经过换热后，二次网中热水流入各居室中。

在以上过程中，供热调度部门需要对分散在不同地理位置换热站中温度、压力、流量、液位等参数集中实时监视，控制换热站中各设备的运行。同时，根据从现场监测到的各换热站运行参数，调节热电厂运行工况，保证冬季整个供暖的稳定运行。

我国现行的热力站运行管理仍处于手工操作阶段，影响了集中供热优越性的充分发挥。主要反映在：缺少全面的参数测量手段，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消除，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。搞好城市集中供热工程，必须要全面提高供热技术水平。因此，建立基于GPRS无线网络的自动监控系统，来实现各换热站现场参数的采集、调度室与各换热站的数据实时通讯控制，可以很好的解决上述缺点，可以有效提高供热系统的自动化控制水平，并且能很大程度上提高供热行业的管理水平。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。

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采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s，实际应用带宽大约在40~100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。GPRS是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。

基于GPRS网络组建的热网远程监控系统有如下特点：

●永远在线  R-8554一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性；

●按流量计费 R-8554一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用；

●高速传输 GPRS网络的传输速度最快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据China移动的网络情况，目前可提供20~40Kbps的稳定数据传输；

●组网简单、迅速、灵活 GPRS无线DDN系统可以通过Internet网络随时随地的构建覆盖全China的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资；

●通信链路由专业运营商维护 由于采用China移动的GPRS 数据业务，因此链路维护也由China移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧；

●防雷击 由于采用China移动的GPRS 数据业务，所以在不影响上网的前提下，R-8554的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。

二、系统方案

整个热网远程监控系统如图所示由三部分组成：现场换热站控制部分、GPRS数据传输部分、调度室数据中心。通过控制模块完成与SARO R-8554的数据交互。PLC定时将数据发送给SARO R-8554，同时PLC实时接收DTU发来的数据完成相应控制功能。SARO R-8554在收到PLC发来的数据会立即转发到数据中心。

(1)  现场换热站PLC将各工艺参数实时采集后通过RS-232串口通信模块将数据送往SARO R-8554通信模块；同时，还可通过该通信模块接收调度中心的指令。

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