水利遠程監控系統解決方案

2022-01-05 18:34:12| 次| 0次

　　智能水利遠程監控系統是將先進的GSM短信、GPRS、GIS、電子控制技術及計算機處理技術等有效的集成運用于水利遠程監控而建立的一種在大范圍內、全方位發揮作用的，實時、準確、高效的信息管理系統。流量監測選用 “測(測量)、采(采集)、傳(GPRS無線傳輸)、電(自帶電池)”四位一體化功能的一體化無線智能磁致伸縮水位流量計或超聲波流量計系統。設備不僅可以精確計量量水堰的實時水位及流量，還能保持很低功耗的運行，同時又能實時通過GSM/GPRS網絡方式傳輸到灌區信息中心，設備的工作方式為自記式采集：按設定時間周期自動采集水位數據后，經過計算得到瞬時流量和累計流量數據并保存在存儲器中，并可通過SMS完成自動上報。

　　一、設計原則

　　智能水利遠程監控系統的技術實現方案時必須遵循以下原則：

　　1.可靠性

　　該系統必須有穩定、可靠的運行系統。設計時要充分考慮后備以及災難恢復系統，使整個系統在出現故障時仍然能夠提供客戶服務，并能很快的排除故障正常運行。

　　2.擴展性、開放性

　　設計時應按最經濟的原則，設計—個擴展性很強且在擴容升級時浪費最少的系統。該系統設計遵循開放性原則，能夠支持多種硬件設備和網絡

　　系統，軟、硬件支持二次開發。網絡系統、數據庫系統和通信樞紐采用標準數據接口，具有與其他信息系統進行數據交換和數據共享的能力，計算機網絡系統適應將來的廣域擴展。

　　3.安全性、可維護性

　　系統對數據的安全性必須予以高度重視，要采取防范措施防止黑客人侵。另外，對內部員工以及調度客戶也要加強權限控制，避免用戶能夠操作到超越權限的數據。提供自動故障報警檢測以及

　　一定程度的自動恢復。

　　4.實時性、并行性

　　考慮到水利遠程監控點的數量，系統應采用傳輸速度快的網絡設計，保證環保信息數據的及時有效;同時系統應當避免采用輪巡的方式進行點點操作，系統應當具備自動并行數據上傳和對多個遠

　　程監控點并行控制的功能。

　　5.水利遠程監測，無人值守

　　可嵌入各種渠道類型的流量計算參數。

　　具有高可靠性，密封，強度高，三防處理，抗腐蝕，內部安裝牢固，適合野外無人環境應用。

　　穩定高效的傳輸方式。采用GPRS方式與短信方式，進行數據上報及傳輸。

　　短信預警。如果水位異常或電量低，將會自動報警給相關人員和控制中心的管理員手機，使其有時間采取相應措施。

　　特低功耗，采樣時間短，非采樣時功耗極低，自帶鋰電池可滿足長時間工作需求。

　　內置實時時鐘，可以準確記錄采樣時刻的時間。

　　儀表內配有大容量的數據存儲器(暫為2G，最高到16G)，對采樣數據進行長久保存。將所有設置的參數保存在設備內部的芯片內，即使掉電數據也能安全保留。

　　儀表內置科學的數字濾波方式及校驗功能，能夠有效地解決波浪對水位測量的影響，使測量值穩定、真實、可靠。

　　實現遠程不定時查詢渠道配水情況，具備定時上報、應答上報和疑似故障水位自動上報。

　　二、網絡架構

　　智通水利遠程監控系統旨在建立一個基于移動GPRS/GSM網、GIS平臺的智能水利遠程監控系統，加快水利管理信息化建設進程。整個項目充分體現系統集成的思想，網絡符合總體規劃及長遠發展。系統設計在一個較高的起點上充分保證系統的可伸縮性和可擴展性，具備相當的通信、計算機和網絡設備的信息容量及處理能力，并有一定的超前性，軟硬件預留接口，便于維護、升級和擴展，以適應將來整個系統發展的要求。

　　三、系統組成

　　智能水利遠程監控系統主要由信息中心、通信網絡、水利遠程監控點3部分組成。

　　1.信息中心

　　信息中心由相應的應用服務器與通信服務器組成，通信服務器用于與各水利遠程監控點的通信，應用服務器用于記錄各水利遠程監控點的相關信息。

　　2.通信網絡

　　通信網絡作為信息中心與各水利遠程監控點進行信息交換的樞紐，是整個系統中的核心部分，其工作特點是通信次數十分頻繁，但每次的通信傳輸量很小。考慮到智能水利遠程監控系統將來業務的發展和系統的可擴展性，系統采用專線方式接人到移動公司的GPRS/GSM網絡中。各終端的信息數據從終端到達GPRS?GSM網絡后通過專線和智能水利遠程監控系統連接，智能水利遠程監控系統和GPRS/GSM網絡之間通過防火墻進行保護。

　　3.水利遠程監控點

　　水利遠程監控點采用GPRS主用、短信備用的方式進行數據通信，所有的信息數據通過GSM、GPRS網絡進行傳輸。

　　四、組網方案

　　考慮到水利遠程監控系統容量大、監控點多而分散、對信息數據的智能處理分析要求高的特點，采用專線接人和專用APN方案。使用專用的APN有：進行訪問權限的控制，比因特網的安全性能提高、可控性提高，網絡傳輸的優先級得到保證等好處。

　　1.網絡連接

　　智能水利遠程監控系統與移動的GPRS網絡GGSN設備、短信網關使用 2M專線相聯。各水利遠程監控點用GPRS終端通過GPRS/GSM網絡連接到信息中心的通信服務器。

　　2.APN

　　在公網中為智能水利遠程監控系統分配專用的APN，水利遠程監控點激活PDP(分組數據協定)上下文之后可與業務中心互相傳送數據。對于沒有GPRS覆蓋的地區提供短信接入。

　　3.中心與水利遠程監控點之間的連接保持

　　考慮到GPRS網絡的狀況，水利遠程監控點終端在被GPRS網絡激活后，立即發起PDP(分組數據協定)上下文激活請求。通過上位機的軟件采用心跳和定時檢查GPRS網絡狀態的方法來保持連接。

　　4.1P地址分配與鑒權方案

　　在智能水利遠程監控系統設置 Radius服務器上為水利遠程監控點分配內部IP地址。水利遠程監控點終端發起PDP(分組數據協定)上下文激活請求后，由智能水利遠程監控系統的 Radius服務器鑒權水利遠程監控點終端的MSISDN或IMSI號碼后，為其分配IP地址，若Radius服務器支持為每一MSISDN或IMSI終端分配固定的IP地址，則可保證各監測點終端的IP地址固定不變。