基于GPRS的无线室温采集解决方案

　　一、概述

　　室内温度采集监控系统,可以使供热公司实时了解用户室内的温度变化情况。当天气变冷时,通过室内温度采集监控系统可以及时了解用户的室内温度情况,可以通过提高供水温度和加大输出流量的办法提高用户的室内温度到合适的水平;当天气转暖时,通过室内温度采集监控系统反映的实时数据,可以适当减少供水温度和输出流量,从而实现按需供热,达到节能减排的目标。在以上过程中，供热调度部门需要按换热站划分的供热区域根据供热面积的大小和管网阻力大小及最不利状况在用户室内随机安置2～6个室内温度采集器，室内温度采集器可以实时采集用户的室内温度并通过GPRS传输到中心监控系统。

　　我国现行的热力公司调节入户热网流量的方法和难点：

　　供热公司传统调节入户热网流量的方法主要有两种：

　　一是采用运行人员凭借经验调节入户阀门的开闭度来调节入户流量，调节入户流量的基本操作步骤为：每隔几天就去关闭入户阀门几圈。如果调节后，没有发生用户对供热温度的投诉就继续关下去，直到用户有投诉后，就反方向开几圈阀门。此后如果没有用户再次对供暖温度的投诉，入户流量就算调整好了。

　　二是采用测量入户供水和回水管温差的方法，即调节入户热网的供水管和回水管的阀门开度，使供水管与回水管的温差大致等于热源的供水管与回水管温差的方法进行调节。如果出现用户对供暖温度的投诉，就调节开大阀门，使供水管与回水管的温差缩小一些，直到不再出现用户对供暖温度的投诉为止。

　　通过上诉调节热网的方法分析来看，现行调节热网流量的难点主要是没有办法来及时了解用户室内温度的变化情况。如果有了相应的手段能够及时了解和掌握用户室内温度的变化情况，那么热源应该输出多少流量，输出的流量应该达到多少温度及入户阀门应该调节到什么程度这些难点就可以迎刃而解了。

　　二、解决方案

　　整个室温远程监控系统如图所示由三部分组成：换热站供热区用户室温采集部分、GPRS数据传输部分、调度室数据中心。温度采集器是一款基于移动2.5G GPRS网络平台内嵌BENG M23工业级通讯模块的调制解调器，它支持虚拟数据专用网，支持点对点、点对多点、中心对多点对等数据传输；支持TCP链接通讯方式或UDP数据报文方式；支持无协议透明通讯等。温度采集器完成室温采集与数据传输实时将采集到的温度通过GPRS网络传输到数据中心。

　　三、GPRS介绍

　　GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统（BSS）从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s，实际应用带宽大约在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。GPRS是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。

　　基于GPRS网络组建的热网远程监控系统有如下特点：

　　◇ 永远在线 GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性；

　　◇ 按流量计费 GPRS DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用；

　　◇ 高速传输 GPRS网络的传输速度最快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供20～40Kbps的稳定数据传输；

　　◇ 组网简单、迅速、灵活 GPRS无线系统可以通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资；

　　◇ 通信链路由专业运营商维护 由于采用中国移动的GPRS 数据业务，因此链路维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧；

　　◇ 防雷击  由于采用中国移动的GPRS 数据业务，所以在不影响上网的前提下，GPRS DTU的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。

　　四、温度采集器介绍：

　　温度采集器的功能：

　　（1）GPRS制式

　　（2）透明数据传送，永远在线

　　（3）支持虚拟数据专用网

　　（4）支持点对点、点对多点、中心对多点对等数据传输

　　（5）LCD液晶就地显示（可选）

　　（6）支持TCP链接通讯方式或UDP数据报文方式

　　（7）支持无协议透明通讯

　　（8）固定IP连接，域名IP连接

　　（9）支持全速率、增强全速率和半速

　　（10）超级终端配置及远程在线配置

　　（11）免费的数据中心驱动方案

　　（12）微型尺寸

　　温度采集器的组成：

　　（1）主机：主要完成用户室温的采集与传输，是温度采集器的核心组成部分。

　　（2）充电器：当主机没有足够的电量时对主机进行充电。

　　（3）定位绳：安装在主机背面的一次性细钢丝纽扣绳，用于固定主机防止用户随意挪动，保证所测量温度具有代表性。

　　五、中心监控曲线图

　　中心监控曲线图实时反映了各用户监测点的24小时气温变化

　　中心监控主页面地理平面显示图

　　地理平面显示图在地理信息的基础上实时反映了各供热站随机选取的用户室温

　　中心监控系统室温列表图

　　六、系统安装简图

　　七、系统的优缺点

　　（１）优点：安装简单，只需要在居民家中放置室温采集器即可。性能稳定，传输距离不受限制。

　　（２）缺点：需要使用居民家中的电源。