概述：本系统是用于计量流经自来水管道的水的总量，并对水表的数据进行采集、处理和集中管理。

第一章   大表GPRS远传监控系统产生的背景

       一直以来，产销差率一直被作为自来水公司考核营销管理水平的重要指标而受到高度关注，但如何降低产销差率这一难题也时时刻刻困扰着很多水司。

       从目前各大、中型水司的实际管网运行状况来说，多数水量来自于DN50以上的大口径管路中，大表所占的水量达到总计水量的70%左右，可见有效管理好这些大表对降低水司产销差率可起到事半功倍的效果。

一、目前大口径水表管理存在的问题：

       1、抄表周期内无法及时发现水表何时发生损坏。

       目前各大水司的抄表周期一般为1个月，我们可以试想一下，若一只DN150的旋翼式水表因故障发生停表未及时发现，按其每天在常用流量100M³/h用12小时水计算，每个月所带来的水量损失就是36000 M³。

       2、检定周期内无法有效判断计量何时失准。

      一般水司管辖内的大表检定周期为2年。而在此期间内因没有充分的数据加以分析，很难判断计量是否准确。我们同样以上述DN150旋翼式水表为例，若由于水垢沉积等原因造成示值误差偏慢10%，每天所损失的水量就是120 M³，若周检期内，有半年处于这种状态，水量损失将达到21840 M³。

       3、配表不合理现象普遍存在。

       由于大口径管路的流量普遍难以预判，因此设计时如何合理配表是当前供水企业非常头疼的问题，经常出现"大口径小流量、小口径大流量"现象，水表在非正常工作下运行，自然产生先天性失效。

       4、不可避免地存在"人情表"现象。

       由于目前一些水司还处于一种比较粗放的管理状态，不可避免地存在"人情表"现象。这种现象产生的因素很多，例如工作人员的责任心、烦人的纠纷投诉等，但我们是否可以从根源上对这类现象加以制止？

       5、水费回笼较慢，影响水司资金运作效率。

       因抄表周期长，水费回笼自然就较慢，在市场经济高速运转的今天，原有的水费收缴体系已明显影响了供水企业的资金运作效率，正面临着越来越大的冲击。

       6、数据可靠性差。

       但过去几年，国内普遍采用脉冲式远传水表抄表，其实际应用效果都十分不理想,脉冲表的基本工作原理是利用电子技术和传感技术，对传统的表具加以改造；采用脉冲计数表所做的水表远传数据可靠性差，远程读数与基表实际读数往往存在较大的出入。

       基于这一背景，我公司推出的光电直读式大表远传（GPRS）系统在"中国抄表在线网"使用的远传实时监控。彻底解决了以上难题。

       监控系统由四部分组成:前端采集系统、GPRS 网络、监控中心和用户访问端。前端采集系统即安装在现场的远传水表、采集设备和通信模块；GPRS 网络属于当地移动，可以安装于移动网络覆盖的每一个角落，通讯传输的质量也是具有高度保障的。向上通过APN专线连接，向下通过具有给数据传输功能的SIM卡分配一个临时的 IP 进行连接；监控中心由数据中心服务器和数据抄收监控软件组成，定期向下发送数据抄收命令，并接收返回信息进行分析和处理；用户访问端实际上是一个显示抄收和已处理数据的网页，各级用户都可以通过用户名密码进行访问，快捷方便地查看用量数据，真正拉近用户与供水企业的距离。

       远传大表采取每隔60分钟（可自由设置）发送一次数据的形式，通过主站的抄收软件对这些数据进行有针对性的统计分析，不但可便捷地实现了常规抄收和水量统计，而且对克服上述问题，提高营销管理水平起到了非常显著的效果。

       1、准确判断水表的在线使用状态是否正常。

       通过软件对每只水表的月用量、日用量和时用量进行统计，并进行水量波动比对分析，发现突增突减等异常情况及时报警。管理人员第一时间赶到现场，排查该水表报警原因，减小了水司损失。利用这种方法可使以前对大表被动的周期检修转化为主动的预知检修，从而有效解决上述第1、2种问题对水量的影响。

       2、判断出该管道的配表是否合理。

       传统的计量方法由于无法了解管道中的实际用水量，习惯上都采用与管道同口径的水表，对于水表种类的选择就更加随意了。但实际上有不少水表运行中瞬时流量都已超过该表额定的最大流量，对表具的损伤非常严重。通过远传，实时采集数据，我们可以很方便地计算出瞬时流量，及时发现超流量的情况，有利于更加合理地配置表具。

       3、对表后管道突发性事故的判断提供了极具意义的参考数据。

        例如一旦出现表后管道漏水现象，则软件立刻会出现用水量突增报警，只要通过比对用水量分析图，可以准确判断出原因所在，以最大限度保障用户用水安全，降低经济损失。

       4、杜绝"人情表"现象，确保计量的公正性。

       因整个远传过程均为系统自动生成，可克服很多人为因素对计量的干扰，对管理还不十分规范的自来水公司来说意义深远。

        5、为缩短收费周期提供了技术保障。

       我们只要将该系统与银行的水费收缴系统正常对接，即可实现每天的水费代扣，若这种方式被推广的话，不仅可为水司增加一笔可观的利息收入，而且还可有效归避长期收不到水费带来的风险。

       6、采用光电直读方式读数，数据准确、可靠。

       直透光电转换，直接读取表计的窗口示值，不是累计脉冲数，没有累计误差，不需设置表底数、表常数等参数，真正实现了可靠"读表"，保证数据的可靠性与有效性。

第二章   系统组成

       本系统主要由控制中心、GPRS/GSM网络、采集终端、水表（流量计）四部分组成。系统结构如下：

各部分的功能如下:                 

1、水表

       基表选用垂直螺翼式或水平螺翼式水表或流量计。

1.1、基本参数：

    温度等级：T30、T90

    压力等级：MAP10

    压力损失等级：ΔP63

    上游流场敏感度等级：U5

    下游流场敏感度等级：D3
    最大允许误差:   a）低区（Q1≤Q＜Q2）最大允许误差为±5%

                            b）高区（Q2≤Q≤Q4）最大允许误差为±2%

    其它参数符合GB/T778-2007

电气参数:

    读数方式：   光电直读

    直读位数：   整数位全直读

    规       格：   DN50-300

    输出接口：   RS485或MBUS

    通信速率：   1200bps/2400bps

    传输距离：   RS485：≤1200m；MBUS：2000m

    工作电源：   RS485：12VDC；MBUS：33±2VDC

    工作方式：   间歇

    待机电流：   ≤0.9mA

    工作电流：   ≤12mA

    工作环境：   -25℃～65℃， RH≤93%

1.2、基表特点：

     本系列水表是目前国内外唯一按主导产品设计的高量程WS水表，能长期保持计量准确性。

    ①、大叶轮低速设计，使水表能承受更大的流量；

    ②、表壳回流腔设计，使水表的压力损失降到最低；

    ③、采用钢珠滚动球轴承，极大地提升了水表的灵敏度；

    ④、优化的传动轴设计，彻底消灭了水表薄弱点；

    ⑤、内置不锈钢过滤网及免直管段要求，极大地方便用户的使用；

    ⑥、具有更大的最大流量、更小的最小流量，能合理地回收更多的水费；

2、采集终端

       采集终端向上接受来自控制中心的抄收命令，向下控制表计电源的通断并读取表计数据信息同时通过GPRS信道将表计的数据上传至控制中心。外形如下图所示。

采集终端外形

技术指标：

  主要功能：

    ①、实时采集水表或流量计的流量数据，采集间隔可设置；

    ②、主动上报采集的流量数据，上报时间间隔可设置；

    ③、水表与终端之间线路断开、交流停电、终端机箱门打开时，系统主动上报；

    ④、终端内配置蓄电池，无充电条件时，终端设备可以继续工作一段时间。

    ⑤、终端支持监测中心随时问询；

    ⑥、终端内存储历史数据，供监控中心查询。

    ⑦、终端可以扩展，增加配置后，可采集压力、温度、水质等信息。

    ⑧、监控中心可以远程维护、修改终端的工作参数。

3、控制中心：

       控制中心由计算机硬件和抄表系统软件组成。

       软件的主要功能有：基本信息管理、表计管理、数据查询管理、用量统计报表、用量分析曲线、高级分析管理等主要功能模块组成。支持SQL数据库，支持局域网、广域网上浏览操作。

第三章   系统特点

3.1. 主站功能

       主站可管理全部用户档案、水表配置信息和存储抄收的数据，并提供数据查询、分析、输出功能。

       所有的档案案信息可直接从格式化的Microsoft Excel、TXT等文件或其它数据库系统直接导入。

       所有查询与分析数据结果，都可以打印或是导出Microsoft Excel、TXT等多种标准信息格式。

可根据需要与MIS或其它管理系统进行数据接口，接口方式多样，包括数据库中间表、Web Services、FTP、文件交换等，具体与第三方系统商协商制订。

3.2. 无线采集终端功能

3.2.1 参数设置功能

    可远距离设置初始参数等。

3.2.2 数据采集、处理

    根据设定的冻结频率冻结抄表数据，数据保存时带有时标。

3.2.3 通信功能

    无线采集终端通过GPRS与主站进行通信。

3.2.4 校时功能

    无线采集终端内部具有实时时钟，可被系统校时。

3.2.5 状态查询功能

    可查询无线采集终端当前的使用状况。

3.2.6 兼容性

    能够小口径直读水表兼容，使系统更便于维护。

3.2.7 安全性

    无线采集终端设计有可靠的安全措施，可防止非授权人员设置参数。

3.2.8 其它

    集流量、压力、实时数据采集、数据存储、GPRS数据远传、电池与太阳能供电于一体的新型智能水表；

    分体化设计，安装方便、维护简单；

    实时采集、在线分析，及时发现违章用水，杜绝人为管理疏忽，提供用水管理水平。