基于GPRS的無線室溫采集解決方案
一、概述
室內(nèi)溫度采集監(jiān)控系統(tǒng),可以使供熱公司實時了解用戶室內(nèi)的溫度變化情況。當天氣變冷時,通過室內(nèi)溫度采集監(jiān)控系統(tǒng)可以及時了解用戶的室內(nèi)溫度情況,可以通過提高供水溫度和加大輸出流量的辦法提高用戶的室內(nèi)溫度到合適的水平;當天氣轉(zhuǎn)暖時,通過室內(nèi)溫度采集監(jiān)控系統(tǒng)反映的實時數(shù)據(jù),可以適當減少供水溫度和輸出流量,從而實現(xiàn)按需供熱,達到節(jié)能減排的目標。在以上過程中，供熱調(diào)度部門需要按換熱站劃分的供熱區(qū)域根據(jù)供熱面積的大小和管網(wǎng)阻力大小及最不利狀況在用戶室內(nèi)隨機安置2～6個室內(nèi)溫度采集器，室內(nèi)溫度采集器可以實時采集用戶的室內(nèi)溫度并通過GPRS傳輸?shù)街行谋O(jiān)控系統(tǒng)。
我國現(xiàn)行的熱力公司調(diào)節(jié)入戶熱網(wǎng)流量的方法和難點：
供熱公司傳統(tǒng)調(diào)節(jié)入戶熱網(wǎng)流量的方法主要有兩種：
一是采用運行人員憑借經(jīng)驗調(diào)節(jié)入戶閥門的開閉度來調(diào)節(jié)入戶流量，調(diào)節(jié)入戶流量的基本操作步驟為：每隔幾天就去關(guān)閉入戶閥門幾圈。如果調(diào)節(jié)后，沒有發(fā)生用戶對供熱溫度的投訴就繼續(xù)關(guān)下去，直到用戶有投訴后，就反方向開幾圈閥門。此后如果沒有用戶再次對供暖溫度的投訴，入戶流量就算調(diào)整好了。
二是采用測量入戶供水和回水管溫差的方法，即調(diào)節(jié)入戶熱網(wǎng)的供水管和回水管的閥門開度，使供水管與回水管的溫差大致等于熱源的供水管與回水管溫差的方法進行調(diào)節(jié)。如果出現(xiàn)用戶對供暖溫度的投訴，就調(diào)節(jié)開大閥門，使供水管與回水管的溫差縮小一些，直到不再出現(xiàn)用戶對供暖溫度的投訴為止。
通過上訴調(diào)節(jié)熱網(wǎng)的方法分析來看，現(xiàn)行調(diào)節(jié)熱網(wǎng)流量的難點主要是沒有辦法來及時了解用戶室內(nèi)溫度的變化情況。如果有了相應的手段能夠及時了解和掌握用戶室內(nèi)溫度的變化情況，那么熱源應該輸出多少流量，輸出的流量應該達到多少溫度及入戶閥門應該調(diào)節(jié)到什么程度這些難點就可以迎刃而解了。
二、解決方案
整個室溫遠程監(jiān)控系統(tǒng)如圖所示由三部分組成：換熱站供熱區(qū)用戶室溫采集部分、GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分、調(diào)度室數(shù)據(jù)中心。溫度采集器是一款基于移動2.5G GPRS網(wǎng)絡平臺內(nèi)嵌BENG M23工業(yè)級通訊模塊的調(diào)制解調(diào)器，它支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)，支持點對點、點對多點、中心對多點對等數(shù)據(jù)傳輸；支持TCP鏈接通訊方式或UDP數(shù)據(jù)報文方式；支持無協(xié)議透明通訊等。溫度采集器完成室溫采集與數(shù)據(jù)傳輸實時將采集到的溫度通過GPRS網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。
三、GPRS介紹
GPRS是通用分組無線業(yè)務（General Packet Radio Service）的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務。GPRS采用與GSM同樣的無線調(diào)制標準、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當前的電路交換的話音業(yè)務信道極其相似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)（BSS）從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。GPRS理論帶寬可達171.2Kbit/s，實際應用帶寬大約在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢谩PRS是一種新的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務，在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP或X.25服務。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。
基于GPRS網(wǎng)絡組建的熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)有如下特點：
◇ 永遠在線 GPRS DTU一開機就能自動附著到GPRS網(wǎng)絡上，并與數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路，隨時收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設備的數(shù)據(jù)，具有很高的實時性；
◇ 按流量計費 GPRS DTU一直在線，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時不收費用；
◇ 高速傳輸 GPRS網(wǎng)絡的傳輸速度最快將達到160Kbps，速率的高低取決于移動運營商的網(wǎng)絡設置，根據(jù)中國移動的網(wǎng)絡情況，目前可提供20～40Kbps的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸；
◇ 組網(wǎng)簡單、迅速、靈活 GPRS無線系統(tǒng)可以通過Internet網(wǎng)絡隨時隨地的構(gòu)建覆蓋全中國的虛擬移動數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡，為廣大中小用戶提供接入便利，節(jié)省接入投資；
◇ 通信鏈路由專業(yè)運營商維護 由于采用中國移動的GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務，因此鏈路維護也由中國移動負責，免除通信鏈路維護的后顧之憂；
◇ 防雷擊 由于采用中國移動的GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務，所以在不影響上網(wǎng)的前提下，GPRS DTU的發(fā)射功率非常小，天線非常短，而且無需高架，克服了有線傳輸和無線電臺傳輸容易引雷擊壞設備的缺點。
四、溫度采集器介紹：
溫度采集器的功能：
（1）GPRS制式
（2）透明數(shù)據(jù)傳送，永遠在線
�。�3）支持虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)
�。�4）支持點對點、點對多點、中心對多點對等數(shù)據(jù)傳輸
�。�5）LCD液晶就地顯示（可選）
（6）支持TCP鏈接通訊方式或UDP數(shù)據(jù)報文方式
�。�7）支持無協(xié)議透明通訊
�。�8）固定IP連接，域名IP連接
�。�9）支持全速率、增強全速率和半速
�。�10）超級終端配置及遠程在線配置
�。�11）免費的數(shù)據(jù)中心驅(qū)動方案
�。�12）微型尺寸
溫度采集器的組成：
�。�1）主機：主要完成用戶室溫的采集與傳輸，是溫度采集器的核心組成部分。
�。�2）充電器：當主機沒有足夠的電量時對主機進行充電。
（3）定位繩：安裝在主機背面的一次性細鋼絲紐扣繩，用于固定主機防止用戶隨意挪動，保證所測量溫度具有代表性。
五、中心監(jiān)控曲線圖
中心監(jiān)控曲線圖實時反映了各用戶監(jiān)測點的24小時氣溫變化
中心監(jiān)控主頁面地理平面顯示圖
地理平面顯示圖在地理信息的基礎(chǔ)上實時反映了各供熱站隨機選取的用戶室溫
中心監(jiān)控系統(tǒng)室溫列表圖
六、系統(tǒng)安裝簡圖
七、系統(tǒng)的優(yōu)缺點
（１）優(yōu)點：安裝簡單，只需要在居民家中放置室溫采集器即可。性能穩(wěn)定，傳輸距離不受限制。
（２）缺點：需要使用居民家中的電源。
