基于GPRS的地下热水监测与管理系统

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1、81《工业控制计算机》2005年18卷第11期基于GPRS的地下热水监测与管理系统张群洪陈崇成唐丽玉（福建大学空间信息工程研究中心.2)福州大学数据挖掘与信息共享教育部重点实验宣■福州35摘要地下热水井空间位工分散，收费计査准确性要求高•监控实时性要求侵。在阐述GPRS技术特点基越上设计了一种远租监控方案，实现了福卅市地下热水和管理系疑，该系蜕的主要功能在于述租杪表和监拉，同时还实现了空间决策支特系统。关績词：GPRS•远租抄表■地下热水，系统实现AbstractAfterintroducingthecharacteristicofGPRS,thepaperdesignsasolution

2、ofremotemonrtor.Onthebaseofthesolution,thepaperimplementsgeothermalmonitorandmanagementsystemofFuzhouGPRSbased.Thefunctionsofthesystemincluderemotemeterreading.remotemonitor,andspatialdecisionsupportsystem.KeywordsGPRS.remotemeterreading.geothermalwater,sys怕mimptement3—GPRS-FM1-/MlrVfs采-子小福州是一个地热

3、资源比较丰富的城市.通过近几年来的地热资源基础设施建设，市中心地区地下热水已形成了南北划分的集中供热网络，供热主干管达35km,平均取水温度为729,可开采量9800m3/Q。福州市地下热水监测工作始于上世纪60年代，并逐步建立了地下热水动态监测体系•地下温泉水位监测井达到一百多个。地热资源必须进行合理的开采和利用，因此需要应用最新的信息技术、通信技术、自动化技术和计算机技术，实现远程计量、抄表和监控，并根据采集的数据进行综合分析。1基于GPRS的远程监控系统的应用方案地热井地理分布分散，因而选择好现场监测端与监控中心的通讯方式是系统设计必须考虑的首要问题。利用GSM网络传输有限长度的文本

4、信息，从而实现数据通信，但该方式为半双工通信方式，不能同时双向收发数据，待别在高峰时候存在严重的时延，无法满足实时在线的要求。目前一般解决方法是利用城市公共电话网（PSTN）来实现远程监控。但PSTN具有点对点监控•而且必须通过Modern拨号以后才能通讯，计时收费等特点也无法实现实时在线。实现远程通讯比较可靠的有线方式如现场总线、RS485、光纤等方式，由于需要布线、建设成本、安全和可琳性铮一系列问题，只适应于小范国区域的监控系统。GPRS允许用户在瑞到瑞分组转移模式下发送和接收数据，而不需耍利用电路交换模式的网络资源。GPRS是分组交换技术，它具有“实肘在线”、“按流*计费”、“快捷登

5、录”、“高速传输”、“费用适中”等优点，比较适合地热井的远程监控。2系统总体结构系统主要由三个部分组成：现场终竭地热井数据采集与控制部分、GRPS数据传输部分、监控中心。整个系统的体系结构如图1所示。图1系统结构图数据采集与控制装豊将现场数据进行加密、压缩处理后通过RS232串行方式接到GPRSRTU上.GPRSRTU与GPRS基站通信.GPRS基站再与网关支持节点进行通信，网关支持节点对分组数据进行相应的处理，数据经由IP模块进行TCP/IP协议转换，打包成IP包，再由MC35模块以GPRS数据包的形式通过GPRS网络把数据发送到移动公司的内部网，然后由移动公司通过GPRS眼务节点把数据

6、发送到Internet上的一个指定IP地址的中心眼务器。中心眼务器通过数据接收软件将数据转发到内部网络的数据眼务器上，数据服务器将数据进行解密、解压把数据还原成原始数据。系统同时也可以实现数据、指令的反向传输，以达到远程控制的目的。现场监控终端根据需要采集各种现场数据或者发出控制信号到设备装置，主要完成以下功能:现场水温、pH值、水位高程、开采堪'压力等地热井信息的采集。GPRSRTU是一个带有CPU和嵌入式操作系统的MC35模块，以及完整TCP/IP协议栈的设备。其主要工作是完成串行数据和网络IP包之间的数据转换，从而完成终端联两。远程监控系统数据中心眼务器，是数据采集汇总中枢，采用AD

7、SL连接上Internet,并且有固定IP,与移动公可建立带宽2M的数据专线。该服务器安装数据库和数据中心服务器应用软件。3系统实现3.1系统软件开发在软件开发方面•系统采用C/S和B/S两种模式相结合的方式。对数据库的修改、维护以及利用这陛数据实现GIS空间决策支持系统都釆用C/S模式；而对于普通用户的査询、统计、浏览功能的实现采用B/S模式。C/S模式采用基于分布式组件对象模型（DC0M）技术的客户/服务器三层体系结