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GPRS在水厂管网测压中的应用

浙江中控信息技术有限公司黄元海
概述：利用GPRS来对现场压力进行监测。
关键词：GPRS
水作为人们生活中的一个重要资源，将自来水输送到城市各个管网点时，必然需要了解
这些测量点的压力。而如此测量这些压力，不同的测压点位于不同的位置，并且有的位置居
于中心监控室几公里的位置，采用无线电台可以实现这种功能，或者采用光纤的方式，但由
于无线电台的发射功率，以及信号干扰等问题与光纤的高成本原因，我们现在采用GPRS
来进行管网的压力数据的采集。

1、管网压力监测概况

管网压力监测是由电子设备或计算机控制的自动进行一种信息收集和监测系统，整个
管网的压力监测一共有九个压力监测点，分别位于城市管网的新老城区，通过GPRS将现
场压力传感器的信号通过无线的方式转至移动公司，然后通过电信公司的网络将数据传输到
中心监控站。

整个系统由现场数据采集、数据通讯网络、数据中心三大部分组成，GPRS作为一种新
出现的无线数据传输方式，他在一定程度上能够为我们服务，并且解决大量线缆的问题，我
们的测试点与数据中心相距十几公里，如果采用线缆的方式必然成本很高，而GPRS正好
从某种程度上解决这个问题。

2、GPRS概述

GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用分组无线业务的简称。GPRS是G
SMPhase2.1规范实现的内容之一，它是一种基于GSM的新型移动分组数据承载业务，
能提供比现有GSM网9.6kbit/s更高的数据率[3][4]。GPRS采用与GSM相同的频段、
频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。它突破了GS
M网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行
部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当
可观。

GPRS网络是在现有GSM网络中增加GGSN和SGSN来实现的，使得用户能够在
端到端分组方式下发送和接收数据。

图1GPRS系统结构

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。相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传
送方式，GPRS是分组交换技术，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，

GPRS还有“永远在线”的特点，即用户随时与网络保持联系。GPRS数据服务可以按流
量或时间或包月固定费等方式收取，而我们这次采用包月的方式，并且在线的情况下，对于
发送的周期进行设定，防止由于大量的数据而带来过高的费用。对营运商来说，提供数据服
务的成本产生基本按流量产生，中国移动采取了分段计费(流量)的价格模式，这样就大大降
低了用户的使用GPRS进行数据传输的成本，尤其在数据采集与监控系统中。举个例子，
用户访问互联网时，点击一个超级链接，手机就在无线信道上发送和接受数据，主页下载到
本地后，没有数据传送，手机就进入一种“准休眠”状态，手机释放所用的无线频道给其他用
户使用，这时网络与用户之间还保持一种逻辑上的连接，当用户再次点击，手机立即向网络
请求无线频道用来传送数据，而不像普通拨号上网那样断线后还得重新拨号才能上网冲浪。

3、方案的实施

系统中GPRS无线数据终端(DTU)采用了H711x系列GPRS无线数据终端。每个模块
在使用时需要安装SIM卡，和手机一样在移动网中具有唯一的ID。H711xGPRSDTU
系列模块带有20Pin用户数据接口，我们利用电脑附带的超级终端进行RS485的接口进
行基本参数的设置，我们只需要设置DCS的IP地址与接入点就可以上，事实上，如果不
进行设置，数据就会直接通CMNET的网络进行数据传输。对外数据线的连接与S7-200
进行数据的连接，我们对S7-200的程序进行编写后在终端所有连接完成之后，通过终端
内置的设置、管理与调试工具对GPRS数据终端进行管理，便于用户在使用前配置相关参
数和在调试过程中灵活地改变相关参数以及软件升级和简单的测试。

自动雨量监测网络无线数据传输部分采用中心点~多点的方式，如图

无线网络示意图
由于通过GPRS采集上来的数据，需要进行程序的处理，我们利用VB的强大功能进行
程序的开发，现场的数据通过压力变送器后进入到S7-200的PLC

我们可以看到，通过GPRS的数据通过网络进入到DSC后，要对接收的数据包进行解
包，进行解包后，我们通过如下控件得到我们所要的数据。

通过VB开发的程序，如何将数据上传到上位机软件Intouch上面，我们利用DDE进行
数据的传递，

上位机的数据显示

总之，由于GPRS受信号的影响，同时对于大量的数据量采用GPRS进