一、概述
随着经济的迅速发展，水、电、气、油等对人民生活与生产的影响日益重要，质量与安全的要求不断提高。水、电、气、油等的价值也在提升，有关管理和经营单位更加重视生产、供应等每个环节的质量设备安全和运行监测等管理水平。
目前，我国大多数水厂、供电部门、供气单位的监控技术仍很落后，尤其是输送管网的管理，基本采用专人定期定点巡检和抄录，首先是运营成本很高，其次很难适应现代化管理手段的需求，给和企业造成了巨大的经济损失和资源浪费。因此市场上迫切需要一种建设成本和运行成本较低，安装、维护和操作简便的管网监测系统。
GETGW2004A远程管网监测管理系统应用于供水、供电、供气、供油等的管网及有关仪表设备的使用情况监测和调度管理，通过使用现代的电子、通讯技术加强对各类管网仪表的实时监测，杜绝由于仪表损坏、管道泄漏与各种手段的偷窃给供水、供电、供气、供油等单位带来的经济损失，同时又能大大减少人工巡检的工作量、盲目性和失误，为设备事故的判断处理和生产调度管理提供迅捷、科学的依据。应用本系统有以下几方面的优势：
1、提高供水、供电、供气、供油单位的管理水平和经济效益
通过对项目产品的应用，提高供水、供电、供气、供油单位配网系统的管理水平，提高常规设备性能、使用寿命和效率，为供水、供电、供气、供油单位制定科学的降低网损、线损的技术方案提供及时有效的数据平台，避免或减少配网事故，及时有效的防范、打击大规模偷窃，从而提高供水、供电、供气、供油企业的经济效益。
2、提高故障反应速度，减少不必要的能源浪费
通过对本项目产品的应用，系统具有自动分析报警功能，可以通过管网数据分析，可预知和避免故障的发生，发生故障时可以时间得到系统的报警，避免水、电、气、油等能源的白白流失。
3、工作效率上得到极大的提高
管网监测系统可实现定时或不定时反馈仪表设备的有关信号与数据并保证数据和信号准确、可靠，因为它采用了多种校验算法。同时它给数据分析提供了前提和基础。这是手工抄收无法实现的，手工抄收不仅周期长，而且抄收时一致性和准确性较差（人工抄录经常会出现笔误），不能确保每次都能给数据分析提供可靠、准确的基础数据。
4、在数据分析方面可以达到一个崭新的水平
该系统可每小时自动计算输入输出管网的损耗率，及时发现和排除故障，可大限度减少因故障造成的损失。它的市场应用，将能解决了人工抄收巡检时，工作效率低、人力物力消耗量大、考核滞后等弊病。
5、该系统建设投资小，建设周期短，运行成本低
该系统的通讯是在移动的GSM/GPRS网平台上进行通信，无须进行网络建设，所以投资小，建设周期短，另外运行成本低廉，根据移动的优惠政策，可采用GSM短信套餐和GPRS包月，可大大减少手工抄检时所所产生的各项费用。
二、管网监测系统通信技术的比较
目前管网监测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、电话MODEN（音频）、电话专线、电视电缆、电力线载波等，而无线则包括短波通信、无线扩频通信、卫星通信等，在管网监测系统中，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际，向电信部门租用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，之监控系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用；与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、高等优点。在监控系统中，无线通信方式主要包括：短波无线数传、无线扩频、卫星通信等，其中卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用，未得以普及；而扩频通信技术虽然速率高，但只能在视距范围内传输，应用也受到限制。采用短波数传电台作为传输信道具有组网灵活、扩展容易、维修方便、运行费用低等优点，但由于系统工作于230MHz且多采用普通间接调制的数传电台，这就造成系统易受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等缺点。
GSM短信和GPRS通信方式是在移动运营商的数据通信平台上进行的，在我国移动运营商的GSM/GPRS无线通讯网已基本覆盖，因而具有不需另外铺设网络、建设周期短、不需专门申请频点使用权、不受地域限制、通信可靠、运行费用等优点。
各种通信方式可比的优缺点如下表
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| 造价 | 安装 | 维护 | 运行成本 | 组网 | 可靠 | 覆盖 | 速率 | 延时 | 频点申请 |
短信 | 低 | 易 | 易 | 低 | 易 | 中 | 易 | 低 | 大 | 无须 |
GPRS | 低 | 易 | 易 | 低 | 易 | 中 | 易 | 中 | 小 | 无须 |
光缆 | 极高 | 难 | 难 | 低 | 难 | 好 | 难 | 高 | 小 | |
载波 | 中 | 中 | 中 | 低 | 中 | 中 | 易 | 低 | 小 | |
短波 | 高 | 难 | 难 | 低 | 难 | 差 | 难 | 中 | 小 | 难 |
扩频 | 高 | 难 | 难 | 低 | 难 | 中 | 难 | 中 | 小 | 难 |
音频 | 低 | 中 | 中 | 中 | 中 | 中 | 中 | 低 | 中 | |
专线 | 高 | 中 | 中 | 高 | 中 | 好 | 中 | 低 | 小 | |
CATV | 高 | 中 | 易 | 低 | 易 | 好 | 难 | 中 | 中 | |
卫星 | 极高 | 易 | 易 | 高 | 易 | 好 | 易 | 中 | 小 | |
（1）硬件功能
监测终端可以采集电表、水表、气表、压力表、流量计等关口仪表和监测仪表的数据。
系统通过各种可能的、便利的、经济的通讯资源，例如PSTN、GSM、GPRS等进行监测数据通信。
根据用户的要求或仪表的实际情况，可以灵活设置仪表的数据记录周期和上报周期。
参数设置可通过手持终端当地设置或通过GSM/GPRS远程设置。
现场监测终端可存储一个月的正点抄表数据（可根据用户的实际需要扩容）。
自动检测数据采集线路的通断情况，如发现断线监测终端立刻向监测中心上传报警信息。
对于部分对管网关键的数据（例如压力、电压等）可设置多级报警。
采用蓄电池或太阳能电池供电的，系统自动检测供电电池的电压状况，定期向中心发送电压数据，出现失压时，以告警方式迅速上报监测中心。
监测终端带有门禁装置，但非法侵入时监测终端以蜂鸣器报警，并立刻向监测中心发送报警信息。
设备的安全性、可靠性高。硬件电路均采用EMC设计、防湿潮、防死机设计及掉电数据保存设计。
远程控制终端的供电方式可以根据实际情况灵活选择，既可以使用交流电，也可使用太阳能电源和蓄电池。
系统采用低功耗设计，使用17Ah的蓄电池供电时，系统能连续工作半年以上。
系统有自维护功能，能及时判断采集设备的失窃、监测系统故障及通讯故障。
设备能够防雨、防盗窃、防潮、防破坏、防鼠虫等。在安装方面，提供可选择方式。
（2）监测中心平台软件功能
自动接收或抄收各监测点的监测数据。
通过GSM/GPRS网络远程设置监测终端
通过GSM/GPRS网络控制远动设备的工作状态。
系统具有数据统计、分析功能。直观的数据曲线图，便于人工进行监测仪表数据特点分析。
通过对相关参数的设定，系统自动判别或预告监测设备的异常信息，以告警方式显示。
灵活、可定制的报表功能，便于用户根据自己的即时需求打印统计报表。
形象的仪表分布图，便于直观地观察到每个仪表、及检测设备的工作状态。
通过GSM短信息方式，可以及时将一些紧急的管网事故，通知维护人员或相关负责人。
通过GSM短信息方式，进行信息发布，可对用户进行信息群发，发布相关信息和通知等。
针对系统维护人员和操作人员，系统提供不同的操作权限。
四、系统组成及各单元设备的参数和功能
系统主要包括数据终端、信息中心、中心平台、手持终端
1、无线远程管网监测终端
（1）基本参数：
◇ 电源：220V交流电/蓄电池/太阳能电池
◇ 端口：标准配置为：4个计量仪表采集端口、1个模拟量采集端口、2个控制输出端口（可根据用户实际进行扩展）。
◇ 下行信道：专线/RS485/RS232
◇ 上行信道：GSM网/GPRS网
（2）功能：
采集数字信号：对脉冲信号进行采集、处理和计算。
模拟信号采集：对模拟量进行采集，使用差分方式进行计算、修正，并使用模糊控制进行补偿。
人机数据交换：使用RS232方式或38K红外进行通讯。
SMS数据交换：使用AT指令对GSM/GPRS控制，实现数据无线传输。
自适应功能：异常情况下能够自动复位，保持重要参数和信息；可根据指令修改参数。
电源管理：可以对电源电压进行检测，并能够进行电源自动切换。
电压适应：系统适用电压范围8.5V~35V。
数据存储：可以将未发送数据进行存储。
低功耗运行：系统自动低功耗方式运行，并可通过指令设置双向通讯模式。系统功耗正常≤4.5mA；脉动≤8.0 mA；瞬间≥2A；发射≤200 mA；信号正常搜索≤17 mA。
防盗功能：可以将设备非正常开启和拆除信息发送到中心平台。
模拟信号级别：通过232、红外、AT指令对模拟信号可以设置不同级别进行参数对比，控制不同情况要求。
低成本数据传输：在无线数据传输中使用数据压缩方式进行传递，节省营运成本。
数据的准确性：对数字信号采用常用的延时去抖动方式消除干扰，对模拟信号使用多次采集，平均差值，并进行模糊方式数值补偿。
系统参数存放：数据终端所使用的各种系统参数存放在serial Eeprom中，在运行过程下，可根据系统指令和具体情况修改相应运行参数。
GSM功能组合：SIM识别、网络搜索、读取和删除SMS、TXT与PDU格式转换、AT指令的执行与发送、运行状态检测、GSM故障信息传送。
AT指令交换：使用TTL电平方式的RS232。
38K红外通讯：使用I/O模拟控制输入和输出、使用频率软件实现。
数据的安全性：使用512K serial Eeprom 存储。
系统设计：以低成本器件小化设计，合理使用RAM，并优方式设计降低功耗。
2、信心中心
（1）基本参数：
◇ 电源：220V交流电
◇ 下行信道：GSM网/GPRS网
◇ 上行信道：RS232
（2）功能
串口扩展：扩展RS232通讯接口。
人机数据交换：使用波特率为9600的RS232方式进行通讯。
SMS数据交换：使用AT指令对GSM/GPRS控制，实现数据无线传输。
自适应功能：异常情况下能够自动复位，保持重要参数和信息；可根据指令修改参数。
系统参数存放：数据终端所使用的各种系统参数存放在serial Eeprom中，在运行过程下，可根据系统指令和具体情况修改相应运行参数。
电源管理：可以对电源电压进行检测，并能够进行电源自动切换。
电压适应：可使用外置5V/2A电源，或外置电源控制8.5V~35V。
GSM功能组合：SIM识别、网络搜索、读取和删除SMS、TXT与PDU格式转换、AT指令的执行与发送、运行状态检测、GSM故障信息传送。
AT指令交换：使用TTL电平方式的RS232。
信息显示：使用LED组合显示系统功能、指令、数据、错误等信息状态。
信息管理：整理接收信息，并按照不同种类的信息内容向PC发送；同时接收PC指令，向外发送信息，并报告系统相关发送信息；在PC未连机状态下，系统自动暂时保存接收到的SMS信息；删除已经处理的指令和SMS数据。
群发功能：按照PC指令将UNICODE格式或TXT格式的信息自动向不同目标发送；信息空间50条，目标地址空间128个。
语音功能：可实现GSM语音功能，或使用DTMF方式进行数据传递。
3、中心平台
（1）基本参数：
◇ 数据库：SQL SERVER 网络数据库
◇ 操作系统：系统适合Windows 98、Windows 2000、
Windows XP等操作系统
（2）功能：
向导功能：系统提供安装、使用、错误等向导。
管理权限：设置企业管理权限，根据企业具体情况设置不同使用操作权限。
串口通讯：根据通讯协议与‘信息中心’保持通讯状态，接收SMS和指令信息。
报警机制：根据系统通讯数据和指令，向管理人员提供相应报警信息，并根据操作权限发布调度管理信息，报警信息具有数据库存放，并在报警发生时提供报警内容，具有明显的报警显示和报警声音提示。
数据安全性：系统在正常情况下，提供不可修改数据的操作，在非正常情况下，提供紧急操作，保护重要数据。
系统分布：系统提供‘数据终端’的安装具体信息，包括安装位置、地点、终端系统参数配置、安装硬件结构等，具有快捷方式提供信息。系统分布图可根据客户的使用惯进行调整。
曲线统计：系统根据系统采集的数据按照客户的时间要求自动统计用量曲线图，可直观的分析系统数字用量和模拟量变化曲线，从而及时调整管理和控制相关设备。
打印控制：系统采集数据、指令通讯、数据曲线统计、数据报表、调度信息、报警信息等可根据客户要求自动打印，作为备案。
报表控制：客户可根据自己的惯和要求设计系统报表输出样式，并设计打印模式和打印时间，系统可以自动完成打印功能。
SMS信息：对SMS信息，系统自动整理归档，提供直观的信息显示。
数据操作：在管理权限的许可下，可以对相关的系统参数、系统采集数据、管理模式、安装与维护等信息进行修改和编辑。
调度管理：在紧急情况下，系统自动将调度信息发送到相关管理人员；在正常情况下，可根据管理情况向外发送调度信息。
信息发布：系统可以根据需要设置信息发布功能，如：客户通知、广告发布、业务联系、系统维护等信息，系统可自动与‘信息中心’进行群发功能，按照企业的希望发送到相应目标号码。
数据灵活性：可以通过SMS方式接收‘数据终端’数据，也可以通过‘手持终端’读取系统参数和采集数据。
4、手持终端
（1）基本参数：
◇ 电源：三节7号充电电池
◇ 信道：RS232接口，标准红外和远红外通讯口
◇ 内存：8M字节FLASH存储器
◇ 显示：128×128全点阵液晶，整屏可显示16×16字符或8×8汉字
◇ 输入法：T9汉字输入法
（2）功能：
对无线远程管网监测终端进行参数设置
对系统各种数据的抄读、检查和调试用。
