燃氣管網GPRS遠程測控調度SCADA系統

系統組成結構及功能要求

本項目由市燃氣管網遠程測控調度SCADA系統組成，三地市監測中心數據互通。

燃氣管網遠程測控調度系統結構圖

如上圖所示燃氣管網遠程測控調度系統由調度中心、無線GPRS網絡、遠程終端單元（RTU）幾個部分組成：

遠程終端單元（RTU）

遠程終端單元RTU分散的分布在燃氣管網的遙測點上，主要由GPRS智能模塊、電源、天線、PLC的CPU及各種I/O模板及后備電池、機箱等幾部分組成。

遠程終端單元RTU與現場設備的開關量、模擬量信號相連，進行數據采集、處理、存儲并通過GPRS網絡與調度中心傳送數據，接收并執行上位機的命令。

具體功能如下：

RTU機箱

安裝于遙測點現場，為壁掛式，具有防盜功能（包括GPRS模塊天線），其固定螺絲置于箱體內，設置門鎖，箱體內具有220V交流電，信號輸入輸出接線端子，設置交流進線空氣開關，配備一220V交流電插座（檢修時方便使用）

PLC

基本功能要求：

無需監控中心控制，可自行進行測量，并保存累積數據系統；
具有實時時鐘功能（可通過監控中心設定校準），采集到的數據以時間為順序，以5分鐘/每次的密度，能在RTU端存儲一天的歷史數據，程序、參數、歷史數據具有掉電保護功能；
定時上報：把從儀表采集到的數據，以定時（整5分鐘報一次）方式上報；
實現數據點播：可以響應各監控中心發出的查詢請求，將實時時刻或歷史時刻的數據發給監控中心，數據可發給多個監控中心；
輸入信號損壞時發出報警信息；

當系統上電復位，或系統運行、通信發生異常死機復位（看門狗復位）時，系統根據復位類型不同進行復位處理，保證系統正常工作。
可為一次儀表（兩線制，三線制）提供24V電源，具有一次表供電功能。

LENZ-713C GPRS模塊

Lenz713C GPRS DTU為用戶提供高速、永遠在線、透明數據傳輸的虛擬專用數據通信網絡。主要針對電力系統自動化、工業監控、交通管理、氣象、金融、環保監測、煤礦、油田、證券等行業的應用，利用GPRS網絡平臺實現數據信息的透明傳輸，同時考慮到各應用部門組網方面的需要，在網絡結構上實現虛擬數據專用網。

DTU

標準DB9 RS232/422 接口，外置式，適用于各種工業監控、交通管理、氣象、POS 機、自動售貨機、移動銀行等應用；
·采用低功耗高性能的嵌入式處理器，可高速處理協議和大量數據
·內嵌標準的TCP/IP協議棧，數據終端永遠在線
·支持全透明方式下多中心數據傳輸
·支持根據域名和IP地址訪問中心
·多種工作模式選擇，使用方便、靈活
·軟硬件看門狗設計，保證系統穩定
·采用5V~35V電壓，供電電源適應性更寬
·抗干擾設計，適合電磁環境惡劣的應用需求
·方便的系統配置和維護借口
·支持串口軟件升級和遠程維護

DTU系統有下列組成部分：
·32位 RDC R1122處理器
·256KB Sram & 512KB Flash
·Siemens公司高性能工業級GPRS模塊MC39I

（可選的備用冗余功能）總調度中心可以設一主一備兩個中心（即有一主一備兩個IP地址），平時RTU端的GPRS模塊只與調度中心主中心（主IP地址）聯系，當主IP地址聯系不上時，RTU端的GPRS模塊能自動與備用IP地址聯系，切換到備用系統進行工作，當主IP地址系統恢復正常，關閉備用IP地址系統時，能恢復到主IP地址系統進行工作。

調度中心

如上圖， GPRS無線網絡與中心軟件的連接

移動APN專線方式

中心用一個服務器組作為中心接收，中心采用APN專線連接。此種方案先向移動運營商申請APN寬帶業務，并申請邦定IP地址。

終端設備通過RS232串行方式接到GPRS 智能終端上，GPRS 智能終端與GPRS基站通信，但與電路交換或數據呼叫不同，GPRS數據分組是從基站發送到SGSN節點，而不是通過移動交換中心MSC連接到語音網絡上。SGSN與網關支持節點GGSN進行通信，GGSN對分組數據進行相應的處理，再發送到目的網絡，如Internet網絡，（參見圖示）來自Internet、標識有移動臺地址的IP包，由GGSN接收，再轉發到SGSN，繼而傳送到移動臺上。

由于GPRS網絡工作方式是以IP地址尋址為基礎的，所以目標服務器端必須先接入Internet網絡以獲得IP地址（固定IP），然后將Lenz713C GPRS 智能終端進行相應初始化，所以監控點的GPRS智能DTU設置好中心固定IP地址和端口號，上電自動向中心固定IP發起連接，時時在線傳輸監測數據。可支持同時并發數據發送，無需輪詢訪問，時時性高，運行可靠穩定。此過程是由GPRS 智能終端主動向服務器發送數據，請求TCP/IP連接，當TCP/IP連接通道建立以后，服務器和終端設備可以雙工地進行數據傳輸。

調度中心與總調度中心之間的數據傳輸通道

調度中心一和調度中心二通過GPRS Modem，采用VPN（DDN）專線和GPRS網絡備份，即在出現DDN專線故障后可智能切換到GPRS網絡進行傳輸，調度中心一和調度中心二接收到本地的監測數據，經過處理后發送給前置機設備。每臺前置機分別通過VPN網絡與總調度中心的建立TCP/IP鏈路，雙工地進行數據傳輸。接受總調度中心的時時數據查詢。

GPRS Modem

Lenz710 GPRS工業modem是一款基于移動2.5G GPRS網絡平臺、內嵌Siemens MC39i工業級通訊模塊的調制解調器。標準工業規格設計，具有硬件定時斷電增強功能，提供RS232標準接口和語音接口，直接與工控機、工業電腦等上位機設備連接，實現GPRS撥號上網和語音通訊功能。

Lenz710 GPRS 工業modem：標準DB9 RS232接口，外置式，適用于各種工業監控、交通管理、氣象、POS 機、自動售貨機、移動銀行等應用；

Lenz710 GPRS Modem技術指標：

音頻/短消息
·支持通話或緊急呼叫
· 支持全速率，增強全速率和半速率
·支持中、英文短消息
·支持雙音多頻(DTMF)
·支持G3傳真
·支持完善的AT命令

GPRS數據
·GPRS Class B
·編碼方案：CS1 - CS4
· 符合SMG31bis技術規范接口：
① 天線接口 50Ω/SMA（陰頭）
② SIM卡 3V/5V　自動檢測
③ 串行數據接口 標準RS232
④ 串行數據速率 300～57600bits/s
⑤ 話音接口 耳機和麥克風
⑥ 數據接口類型 9Pin(RS232)

調度中心功能

調度中心通過網絡與公司內部網連接，調度中心服務器通過GPRS網絡向RTU下發配置信息、控制信息，及接收下位機上報的數據及告警信息，同時對采集的數據進行管理，提供查詢、統計、報表等功能

調度中心的具體功能如下：能夠給RTU下發組態信息、控制命令，能夠校準RTU的時鐘RTU發送來的數據自動進入數據庫，數據庫具備一定的安全措施

處理RTU的報警信息

數據遙測功能：定時巡測、手動巡測、隨機抽測、分組召測遙控功能：控制RTU開關量輸出點的開、關狀態、遙信開關狀態參數狀態管理功能：設置修改各測量數據上、下限值，通訊參數在線組態功能：新增RTU數據采集點等參數通過組態定義即可完成。

數據庫管理功能：對測得的數據建庫，對數據進行處理，查詢歷史數據，報表打印具有數據顯示功能： 能顯示測量的各種數據、遙信開關狀態、各種系統圖形等具有圖形功能,模擬顯示管網圖、水廠工藝流程圖等搶修修理、停水、管網沖洗等數據錄入及統計。

數據共享功能：提供一個WEB站點，該WEB站點使公司寬帶內部網的任意一臺工作站只通過WEB瀏覽器就可以登陸查看所有監控點的實時數據和存儲的任何時間段的歷史數據。WEB站點通過用戶身份認證授權方式控制該用戶可訪問那些監控點的實時監控數據和存儲的任何時間段的歷史數據。調度中心系統管理員能增加、刪除可訪問用戶，并對用戶進行不同權限的授權。該WEB站點應能通過超鏈接方式聯入公司統一平臺。

具備一開放的實時數據庫，DLP大屏控制器軟件能夠讀取各監測點的實時數據。

通訊服務器

通訊服務器中運行GPRS通信管理軟件，完成與遠端無人值守站點RTU的通信鏈接，協議轉換、通信系統的監視及管理、網絡監視及管理等任務。

通信系統服務器的最低配置為（機架式，共一套）
·2*Xeon 3.0GHz以上CPU；
·4GB ECC DDR2以上內存，最高支持8GB以上；
·4*73.4GB SCSI 熱插拔硬盤，RIAD 5，10000轉/分以上；
·DVDROM；
·集成雙10/100/1000Mbps Ethernet網卡；
·熱插拔冗余電源（2口）；
·17＂液晶顯示器；
·集成遠程管理模塊；
·鍵盤及鼠標等；
·支持Windows Server 2003 簡體中文版。

其他設備及材料

除設備材料一覽表之外的完成本系統要求實現功能所需要的其他設備及材料。

RTU端設備、調度分中心一、二設備，實際發生數量結算。