一、 項目概述 城市供水調度監控系統的主要目的是解決自來水公司對供水各環節監測點的數據采集和監控。該系統由監控中心和各個水源監測點組成，各個水源監測點的數據采集終端（RTU或PLC）可監視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數據，供控制中心及有關部門分析和決策取用，提高工作效率，保證供水質量，滿足日益增產的用水量的需求。 城市供水調度監控系統可以對遠程現場的運行設備進行監視和控制，以實現管道壓力、水流量的數據傳送及閥門開關的自動控制，降低了故障率和提高了對系統的反應時間。便于及時迅速的了解及控制遠端管道及閥門，低故障率和檢修的時間，減少停水次數。各水源監測點的數據采集終端可自動采集管道壓力、水流量的實時數據與開關狀態等數據，信息傳輸到自來水公司的監控中心，監控中心通過對傳輸回的數據進行分析，可找到出故障的地點，從而當一個遠端出現故障時，能在最短的時間內解決問題，恢復供水，提高了整體的服務水平，從而實現了城市供水的信息化、現代化。 在城市供水調度監控系統中，由于各管網監控點分布范圍廣、數量多、距離遠，個別點還地處偏僻，因此架設光纜、鋪設電纜難度大、不切合實際，總之監控系統采用有線通信方式建設周期長、工作難度大、運行費用高，不便于大規模使用；相比之下，無線通信方式則顯得非常靈活，它具有投資較少、建設周期短、運行維護簡單、性價比高等優點。在通信網絡選取上，選擇中國移動的GPRS系統作為城市供水調度監控系統的數據通信平臺。目前，GSM網絡經過電信部門的多年建設，覆蓋范圍不斷擴大，已成為成熟、穩定、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線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建自來水供水調度監控系統，實現管網監控點的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優點，而且設備安裝方便、維護簡單。 [b] 二、方案特點[/b] 系統方案不但具備GPRS無線監控系統所有基本特點外，還大幅度的減小了中間件的拼接，將一次儀表直接向移動通信過渡，降低中間環節的故障率，簡化應用。同時提供第三方數據服務業務，真正突破地域限制，實現任意點自由接入訪問。與傳統GPRS應用的比對： 減少中間環節，使用方便快捷，降低工程應用成本。 圖1 傳統遠程監控解析 圖2 KL-W7000遠程監控系統 圖1傳統遠程監控:“采集器”+“協議轉換器”+“鏈路調度硬件,拼接方式應用成本高多種軟件流程調度麻煩. 圖2“KL-W7000”方式:從現場采集層直達監控應用層,封裝了采集到鏈路的整套工作流程和調度機制;接上電源線就可完成全套工作.工程應用成本低,使用方便.支持1路或2路上位軟件同時監控訪問同一臺KL-W7000設備，也可應用于無上位軟件的民用監控系統，由短信方式發出報警提示信號。 三、解決方案介紹 由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡，監控中心計算機主機需要配置固定的IP地址，各個端站的GPRS模塊和該主機進行通信。如果用戶方對提供固定IP存在困難，可使用我公司提供第三方數據服務業務，免去自已申請IP的麻煩。 （一）系統組成 1、管網監控點： 管網監控點：各監控點通過傳感器采集如壓力、流量等數據，，通過RS232接口與GPRS透明數據傳輸終端相連，通過GPRS透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進行處理、協議封裝后發送到GSM網絡。 2、監控中心： 服務器申請配置固定IP地址，采用DDN專線，與GPRS網絡相連。如果用戶申請專線有困難，可使用我公司提供的數據服務業務，監控中心主機訪問GPRS網絡或是我公司提供的數據服務業務傳來的數據后，通過系統軟件對數據進行還原顯示，并進行數據處理。如圖： （二）產品特性 系統采用KL-7000 系列GPRS無線透明數據采集/控制/傳輸終端。產品基于中國移動的GPRS網絡，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準232數據透傳接口直接與計算機、RTU、PLC、GPS接收機、數碼相機、數據終端等連接，傳輸速率達171Kbps，具有遠程診斷、測試、監管功能，滿足各行業調度或控制中心與眾多遠端站之間的數據采集和控制。 1、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。 2、接口： RS232、RS485、RS422。 3、系統理論傳輸速率171Kbps，實際傳輸速率40Kbps。 4、支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系統。 5、支持透明數據傳輸與協議轉換。 6、支持VPN安全功能。 7、安裝靈活、使用方便、可靠。 （三）安全措施 由于供水調度監控系統的特殊性，本系統需要極高的系統安全保障和穩定性。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障，系統也不能中斷運行。 數據中心可通過公網使用VPN接入到移動GPRS網，采用VPN方式成本比較低，企業不用租用專線，還可以利舊使用原有的VPN設備，移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟件。通過VPN方式，客戶端在連接應用服務器前，要經過Ｒａｄｉｕｓ服務器的認證整個數據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。 另外，數據中心也可以采用APN接入方式，租用專線接入到移動公司的GGSN設備上，這種成本高，安全性高、穩定可靠。 對于安全性要求非常高的系統，可考慮在專用APN接入的基礎上再加上VPN接入方式的混合接入方式，進一步提高系統的安全性。 1、VPN虛擬專網模式：企業內部網絡中配置VPN服務器，移動終端加載具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟件。采用VPN安全技術，用戶通過接入企業內部虛擬專網的方式與Internet進行隔離，可對整個數據傳送過程進行加密保護，有效避免非法入侵。 2、利用SIM卡的唯一性，對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統的范圍,只有屬于指定行業的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。 3、對于特定用戶，可通過數據中心分配特定的用戶ID和密碼，其他沒有數據中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄進入系統，系統的安全性進一步增強。 4、數據加密：通過VPN對整個數據傳送過程進行加密保護。 5、網絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網絡鑒權和安全防范功能，保障系統安全。 [b] 四、結論[/b] 采用GPRS構建供水調度監控系統系統，對于用戶來說，由于通信費用較低，享受到了實惠。另外，由于接入設備可以移動，當管網監控點搬遷時設備可隨之遷移并可繼續使用，可以保護用戶原有投資，適合于供水調度監控工作的特點，能很好地滿足供水調監控的需求，而且，做為網絡運營商的移動通信公司也將因此獲得業務穩定的集團用戶，隨著用戶數量的增加，移動通信公司的營收也隨之增加，調動了運營商的積極性，符合網絡建設和網絡應用同步發展的要求。