一、背景介紹

　　無?遠傳抄表系統，通過無?通?系統傳?數據的一種遠傳系統。與其他抄表方式比較，其?點突出是：無?布?，施工?單。
　　燃氣表是正偉公司研製開發，具有用戶信息管理和抄表功能，適用於天然氣、液化石油氣、人工煤氣等氣體流量?量的儀表。它由可發信燃氣表基表部分、微控制器系統、脈衝採樣系統、無?模塊組成。?表具有可靠性高、精度高、功耗低的特點。

　　?過比較分析，我?選擇中國移動的GPRS系統作為城市供氣管網系統的數據通信平台。目前，GSM網絡?過?信部門的多年建設，覆蓋?圍不斷擴大，已成為成熟、?定、可靠的通信網絡，特別是中國移動新推出的GPRS數據業務。GSM/GPRS系統可提供廣域的無?IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平台上?建天然氣供氣抄控系統，?現管網監控點的無?數據傳?具有可充分利用現有網絡，縮短建設週期，降低建設成本的?點，而且設備安裝方便、維護?單。

　　通過GPRS 無?網絡，為用氣管理提供?時性好、?定性高的數據和事件??，可?現多塊表、全方位的抄控功能。
GPRS無?系統具備如下特點：

　　1、良好的?時?應與?理能力。與短消息服務比較，由於GPRS具有?時在?特性，系統無時延，系統能夠同時?時收取、?理多?所有監測點的各種數據，無需?巡就可以同步監測點的時?可很好的滿足系統對數據採集和傳??時性的要求。

　2、遠程儀器設備控制：由於採用GPRS雙向傳?系統，監控中心可以反向?現對儀器設備的時間校正、狀態報告、開關以及其他監測、控制等功能；

　3、建設成本低：可充分利用現有GSM網絡，設備安裝即接通。

　4、安裝調??單，建設週期短：利用現有成熟GSM網絡，系統投入運行時基本不需要調?，安裝?捷。

　5、覆蓋?圍廣。?建供氣管網抄控系統要求數據通信覆蓋?圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉?和跨地區的接入需求。由於管網監控點數量?多，分佈在全市?圍內，部分管網監控點位於偏僻地區，而且地理位置分散。採用GPRS方式，理?上在無?GSM/GPRS網絡的覆蓋?圍之內，都可以?現監控。

　6、數據傳?速率高。GPRS網絡傳送速率理?上可達171.2kbit/s，?際應用時數據傳?速率在40Kbps左右。

　7、系統的傳?容量大。監控中心站要和每一?管網監控點?現?時連接。由於管網監控點數量?多，系統要求能滿足突發性數據傳?的需要，而GPRS技術能很好地滿足傳?突發性數據的需要。

　 8、通信費用低。由於GPRS採用包月?費的方式，運營維護成本低。

　　用正偉公司提供的系統解決方案，?具有以下特點：

　　無?模塊多信道、多波特率（用戶可選擇）；硬件採用了高精度集成封裝技術，隨環境溫、濕度?化，頻率偏移小、?量準確、通信可靠；採用高效糾錯技術，保證通信數據100%正確；微功率、通信距離遠、價格低。

　　無?抄表器攜帶方便、操作?單直觀、功能豐富。

　　系統高度集成、?成本較低。

　　可以隨時抄取數據。

　　抄表不入戶、避免擾民。

　　帶閥控功能。

　　系統?單、抄表效率高。

　　二、解決方案介紹

　　系統架?：

　　抄表方案一、無?智能燃氣表抄表系統就是採用無?的方式，將智能燃氣表的?量數據直接發送到抄表員手持的PDA手掌機上，後將PDA手掌機通過USB接口和PC機連接，從而把成批數據傳送到?腦上，然後由?腦?過數據?理，得到最終抄表結果。

手持儀（PDA）抄表系統示意圖

　　不推薦用戶採用上述直接用PDA抄表的方式，另一種方式是通過集中器集中數據，PDA抄讀集中器所集中的數據。也就是說，客戶用PDA去抄讀集中器中的數據，而不是直接用PDA去抄讀用戶氣表的數據。

　　無?智能燃氣表抄表系統通過無?抄表，不但解決了入戶抄表的困難，而且?能瞭解表具的運行狀態，根據用戶的繳費情況，對表具進行開、關控制，並可對用戶的用氣情況進行科學的統?和分析。

　　?方案無?智能燃氣表抄表系統主要由帶無?通?功能的智能燃氣表、PDA手掌機、集中器及?腦等部分組成。

　　抄表方案二、通過集中器採集儀表數據，然後用GPRS傳?至管理中心。

小區無?遠程抄表系統示意圖

城市?合抄表系統示意圖

　　GPRS遠程抄表系統通過?量儀表?量，用集中器採集儀表數據，將數據存儲並通過GPRS移動通?網絡傳到有關管理部門（如物業公司、煤氣公司、天然氣公司等），從而?現遠程自動抄表及監測。

　　管理部門可在辦公室內隨時觀測到分散在全市各地的企事業單位的天然氣使用狀況，可隨時打印出各種報表及收費情況等，大大?省管理成本，減少人為誤差，提高了管理水平。?方案具有精度高、可靠性好、價格低、操作?單、施工方便等特點。

　　（一）、系統組成

　　1.燃氣表數據採集

　　集中器是一?以微?理器為中心的小型信息?理系統，其內置GSM／GPRS模塊，配一?開通GPRS服務的SIM卡，??接收從數據服務中心發過來各種指令並加以篩選、判別，將有效指令發送到相應的表具中；接受表具發送過來的數據並發送給數據服務中心。採用小型的無??台和表具進行無?連接。

　　集中器也可以用太?能?池板供?，免去用戶拉?供?或更換蓄?池之煩。

　　集中器內?存儲與數據中心?網的各種參數，如：中心的IP地址、服務端口等。集中器一加?便自動運行，搜索GPRS網絡，向中心進行註冊並連接。如果沒有數據傳?時可以進入休眠狀態，一旦有數據需要發送或收到中心呼叫(通過短信或?路)時便從新登?數據服務中心，進行數據傳?。GSM短信作為備用通道，一旦GPRS網絡出現故障，立即啟動GSM短信通道和數據服務中心進行通信。

燃氣表數據採集位於居民小區的信息中心，居民用戶的用?數據由表首先通過局域無?接口連接到位於小區信息中心的集中器，集中器再通過RS232接口與GPRS透明數據傳?終端相連。通過GPRS透明數據傳?終端內置嵌入式?理器對數據進行?理、協議封裝後發送到GSM網絡，通過 GPRS網絡傳送至管理部門數據中心的抄表系統，?現表數據和數據中心系統的?時在?連接。

　　燃氣表集中器通過局域無?接口抄控燃氣表，既可支持單??表，也可以同時支持多??表，?現對表參數的採集、存儲、預?理或並將採集到的表數據?時傳送到配?中心；同時，集中器?可將配?中心發送的遙控指令傳給表控制模塊，對表進行控制操作。

　　2.管理中心

管理中心服務器接受到GPRS網絡傳來的數據後，傳送到管理中心?算機主機，通過系統?件對數據進行?原顯示，並進行數據?理。

　　管理中心?算機主機可進行業務管理和?費管理，對數據進行校?、?算、存儲、分析、管理等，可對?常情況進行告警，同時對用戶使用情況?時監控，保證管理部門的合法收益。

　　3.GPRS/GSM移動數據傳?網絡

　　集中器採集的數據?GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼?理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無?數據網絡進行傳?，最終傳送到管理中心IP地址。

　　4.無?模塊

　　無?模塊選用無?遠程喚醒數據傳?模塊，無?模塊是連接在燃氣表的傳感器上，用於採集燃氣表的用量並存儲，其餘時間都?於睡眠狀態，?傳感器有信?進來時，模塊被喚醒，並自動?量，而且模塊會不間斷的自動醒來，檢測外界是否有喚醒信?，主要用於抄表器抄取數據，如果檢測到喚醒信?，它將被喚醒並等待下一指令，執行相關操作。如果沒有喚醒信?，則又進入睡眠狀態。這樣一來，無?模塊的功耗就非常低，採用5?鹼性?池供?，可以達到6?月到一年。

　　5.無?抄表器（PDA）

　　無?抄表器是通過無?射頻方式發送數據或指令和接收數據，在它和無?模塊之間建立一套通信協議就可以和無?模塊進行通信，抄取數據。所有功能都在屏幕上顯示。與PC機通信是採用有?方式，使用標準的RS232接口。便於攜帶。

　　6.PC機?件

　　（二）系統方案

　　由於GPRS通信是基於IP地址的數據分組通信網絡，管理中心?算機主機上網取得IP地址，各?表數據採集點採用GPRS模塊和?主機進行通信。

　　各小區抄控點使用集中器，通過移動的GPRS網絡與管理中心相連,各信息採集點採集?時數據，支持24小時?時在?，?現信息採集點24小時傳送採集的信息數據。這樣，整?城市區域通過移動網絡就?現了統一管理。

　　凡天然氣公司授權的信息採集點均可以使用本系統：

　　1）管網抄控小區必?使用移動統一的SIM卡，用戶使用本卡只能用於與監控中心數據通信功能。

　　2）終端設備使用西安旌旗?子有限公司提供的局域無?表?終端。

　　3）用戶登?：符合天然氣公司的?定。

　　推薦通過公網使用VPN接入到移動GPRS網，這種方式成本比較低，安全性比較高，而且速度和網絡服務質量都保障；也可以通過GPRS專?接入到移動GPRS網，這種方式成本高，安全性高、?定可靠。

　　（三）抄表工作原理

　　將無?模塊的採集端連接在燃氣表的傳感器上，每?燃氣表使用一定量時，傳感器就會發出脈衝信?，脈衝信?會將睡眠的無?模塊喚醒，模塊並將?次使用量?下，然後又繼續進入睡眠狀態。

　　它在睡眠時，會間斷的自動醒來，檢測空中是否有喚醒信?進來，如果檢測到有喚醒信?，模塊馬上進入工作狀態，等待抄表器的下一指令，然後執行相關操作，如果操作完成，模塊會等待一定的時間，看是否?有指令，如果沒有接收到指令，則進入睡眠狀態。

　　如果無?手抄器要進行抄表時，只要抄表人員拿著抄表器在通信距離以內先發出喚醒信?（必?是先選擇用戶），將某?用戶表端的無?模塊喚醒，然後再發出抄取數據的指令，這樣無?模塊將把採集到的數據發送給抄表器。抄表器內的用戶資料是通過PC機有?下載到抄表器的，抄表器抄取數據後也是通過有?的方式上傳給PC機。

　　若採用小區無?遠程抄表系統抄表方案，集中器間數據自動路由，最後由GPRS傳至管理中心。
燃氣表帶有閥控的功能，如果用戶欠費或更換模塊的?池，都可以通過抄表器發出關閥指令。