基于GPRS的自來水流量監(jiān)測終端的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體構(gòu)成
自來水流量遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(luò)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(diǎn)，及時將監(jiān)測到的流量數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆O(shè)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(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對各分區(qū)供水的科學(xué)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(jì)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(diǎn)，對管理區(qū)域內(nèi)流進(jìn)的自來水總量和實(shí)際銷售的水量進(jìn)行量化管理，以此來了解和掌握各區(qū)域內(nèi)的需水量、供銷差、漏失量、未收費(fèi)水量等情況。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

其中，監(jiān)測終端應(yīng)實(shí)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(yuǎn)程通信功能。定時將采集的流量信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，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(fù)電時間記錄。監(jiān)測流量計(jì)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(jìn)入睡眠模式；恢復(fù)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(fù)電時間以及歷史數(shù)據(jù)。

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

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