基于GPRS的自來水流量監(jiān)測終端的設計

系統(tǒng)總體構成
自來水流量遠程監(jiān)測系統(tǒng)的結構如圖1所示。系統(tǒng)由若干監(jiān)測終端、無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡和監(jiān)控中心三部分組成。其中，監(jiān)測終端安裝于各供水分區(qū)的監(jiān)測點，及時將監(jiān)測到的流量數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡傳輸?shù)皆O在自來水公司的監(jiān)控中心，由中心對各分區(qū)的數(shù)據(jù)進行分析，從而實現(xiàn)對各分區(qū)供水的科學管理。這里所說的供水分區(qū)不是一般的給水系統(tǒng)分區(qū)（并聯(lián)分區(qū)或串聯(lián)分區(qū)），而是在供水管網(wǎng)上安裝流量計將整個供水系統(tǒng)劃分成若干個供水區(qū)域，每個區(qū)域作為一個監(jiān)測點，對管理區(qū)域內流進的自來水總量和實際銷售的水量進行量化管理，以此來了解和掌握各區(qū)域內的需水量、供銷差、漏失量、未收費水量等情況。

圖1 系統(tǒng)結構圖

其中，監(jiān)測終端應實現(xiàn)下列功能：

（1）現(xiàn)場采集流量信息，包括瞬時流量、正向總量、反向總量、流量百分比、差值總量、流速等信息。

（2）具有遠程通信功能。定時將采集的流量信息通過GPRS網(wǎng)絡，上傳至監(jiān)控中心。

（3）監(jiān)測終端可以按監(jiān)控中心的指令完成校時。

（4）停電復電時間記錄。監(jiān)測流量計的供電，一旦停電立即記錄下停電時間，并報告監(jiān)控中心，隨即進入睡眠模式；恢復供電時，記錄來電時間，也上傳到中心。

（5）歷史數(shù)據(jù)記錄。具有一定的非易失性數(shù)據(jù)存儲區(qū)，可在本地保存斷電/復電時間以及歷史數(shù)據(jù)。

（6）軟件在線升級。監(jiān)測終端預留升級接口，可在不改變硬件設計的情況下根據(jù)用戶的需要對軟件進行升級，滿足不同用戶的需求。

監(jiān)測終端的硬件設計
監(jiān)測終端由單片機、GPRS DTU(包括SIM卡、天線等)、供電電路、實時時鐘、Flash存儲器以及數(shù)據(jù)采集設備組成，如圖2所示。其中，虛線框中是需要用硬件實現(xiàn)的部分。