一、水表無線監(jiān)控系統(tǒng)概述

1.1、水表無線遠程在線監(jiān)控系統(tǒng)需求

由于水表分散在全國各地使用，需用把水表的狀態(tài)數(shù)據(jù)實時采集到中心服務(wù)器，并集中處理。所以無線監(jiān)控系統(tǒng)需要完成的功能如下：

? 水表連接無線通信設(shè)備，通過無線方式實現(xiàn)中心服務(wù)器和水表的通信

? 實時顯示每個水表的運行狀態(tài)，如用水量等

? 用戶可通過IE等瀏覽器在任何可以上網(wǎng)的地方查看水表的運行狀態(tài)

? 中心服務(wù)器可以對水表的數(shù)據(jù)進行判斷，超出設(shè)定值則進行報警提示

? 一個中心服務(wù)器可以同時采集至少5000臺水表的數(shù)據(jù)

? 中心服務(wù)器對水表歷史運行數(shù)據(jù)進行保存，可以查閱分析

1.2、監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

無線監(jiān)控系統(tǒng)包括：水表應(yīng)用現(xiàn)場、無線數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和用戶遠程登陸監(jiān)控三部分組成。水表通過485接口和GPRS無線通信設(shè)備連接，GPRS設(shè)備使用中國移動或者聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心建立無線的數(shù)據(jù)傳輸通道。通過GPRS設(shè)備建立的無線數(shù)據(jù)傳輸通道，中心服務(wù)器可以和水表進行數(shù)據(jù)通信，如，獲取水表的數(shù)據(jù)等。同時、用戶也可以在其他可以上網(wǎng)的電腦上通過IE等瀏覽器登陸到中心服務(wù)器查看水表的運行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)。

水表應(yīng)用現(xiàn)場：由于水表是分散的安裝在應(yīng)用現(xiàn)場，所以采用GPRS無線通信的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。無線通信的優(yōu)點是：不受環(huán)境和距離的限制；易安裝，節(jié)省了布線施工的開銷；實時在線。

數(shù)據(jù)無線傳輸：在本系統(tǒng)中使用中國移動或者聯(lián)通的無線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸，其特點是翻蓋廣，信號好，可實時進行數(shù)據(jù)傳輸。

數(shù)據(jù)中心服務(wù)器：數(shù)據(jù)中心主要的功能是集中管理所有的水表。中心可以可實時采集水表的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并可遠程配置，控制水表的運行。中心還提供其他用戶遠程訪問等功能，即其他用戶在后可以通過IE等瀏覽器登陸中心服務(wù)器查看數(shù)據(jù)等。圖表1為系統(tǒng)架構(gòu)圖。

二、無線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

無線監(jiān)控系統(tǒng)中的中心服務(wù)器采用B/S架構(gòu)的技術(shù)實現(xiàn)。中心服務(wù)器主要完成接收水表的現(xiàn)場數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、保存、顯示、遠程登陸等功能，包括數(shù)據(jù)中心服務(wù)器軟件和用戶WEB遠程監(jiān)控軟件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：

2.1數(shù)據(jù)中心服務(wù)器軟件

設(shè)備管理模塊

該模塊主要功能：添加，刪除水表設(shè)備；配置設(shè)備信息，如配置DTU號，配置設(shè)備地址信息，配置設(shè)備類型，配置其他說明信息等。

組織設(shè)備，管理設(shè)備。當設(shè)備較多時，該功能特別重要，可方便客戶管理設(shè)備，使組織清晰。界面如下：

設(shè)備通訊管理模塊

通訊管理模塊負責中心軟件與DTU的通訊管理。通訊管理模塊，采用異步socket方式同DTU進行通訊。首先使用DTU參數(shù)配置工具把數(shù)據(jù)中心的IP地址和端口設(shè)置在DTU中，同時給DTU配置不同的編號，用于中心服務(wù)器區(qū)分不同的DTU。DTU參數(shù)配置工具界面如下：

DTU上電后會主動去連接配置給其的IP地址和端口。如果連接建立成功，DTU會發(fā)送一幀包含DTU編號的數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)中心，用于告訴數(shù)據(jù)中心DTU的“身份”。

系統(tǒng)配置模塊

該模塊負責管理系統(tǒng)配置，如系統(tǒng)端口，采樣周期，是否保存數(shù)據(jù)等系統(tǒng)配置信息。

通訊協(xié)議解碼編碼模塊

該模塊根據(jù)設(shè)備的通訊協(xié)議，將設(shè)備發(fā)送給數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議解碼，然后將解碼后的數(shù)據(jù)提供給軟件中心，或顯示或保存。

該模塊還負責將查詢命令，設(shè)置參數(shù)或控制命令，編碼為設(shè)備通信協(xié)議格式，通過“通訊管理模塊”發(fā)送給設(shè)備。

該部分隨設(shè)備或通訊協(xié)議不同而不同。

實時數(shù)據(jù)顯示模塊

該部分將通訊協(xié)議解碼后的數(shù)據(jù)顯示。該部分可單獨顯示一個設(shè)備如：

也可按站點顯示全部設(shè)備信息如：

數(shù)據(jù)保存模塊

可根據(jù)客戶需要，將數(shù)據(jù)保存到excel文件或數(shù)據(jù)庫。

歷史數(shù)據(jù)程序模塊

查詢保存的歷史數(shù)據(jù)，可顯示曲線或表格數(shù)據(jù)。對曲線，可選擇顯示的曲線，具有曲線放大縮小功能。

參數(shù)設(shè)置模塊

該模塊可運行用戶通過DTU遠程修改設(shè)置設(shè)備參數(shù)。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊

根據(jù)客戶需要，生成統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

故障報警模塊

根據(jù)設(shè)備報警條件，等發(fā)生報警時，給出報警信息。并記錄報警信息。

2.2用戶WEB遠程監(jiān)控軟件功能

WEB遠程監(jiān)控軟件主要是實現(xiàn)客戶通過IE等瀏覽器的方式監(jiān)控水表的運行狀態(tài)，并且可以完成設(shè)置用戶權(quán)限、報警、歷史數(shù)據(jù)查閱。

水表運行數(shù)據(jù)查閱

用戶通過瀏覽器登陸到中心服務(wù)器后可以查閱水表的運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)，。界面參考如下：

不同用戶權(quán)限說明和設(shè)置

系統(tǒng)支持不同等級的用戶權(quán)限，不同用戶的操作權(quán)限不同。

所有的用戶操作，均在數(shù)據(jù)中心進行操作。

錯誤報警功能

當某些數(shù)據(jù)超過設(shè)置的值后，可以產(chǎn)生報警信息，設(shè)備圖標變?yōu)楣收稀缶癄顟B(tài)，將故障信息保存：

參數(shù)設(shè)置功能

參數(shù)設(shè)置一般在數(shù)據(jù)中心軟件進行操作，處于安全原因，我們不推薦在Web端進行設(shè)備的參數(shù)設(shè)置。 中心端的參數(shù)設(shè)置：

2.4中心服務(wù)器配置需求

硬件需求：

CPU：P4 2G以上或相當型號

內(nèi)存：最少1GMB推薦4GMB

顯示器：VGA、SVGA或支持桌面操作系統(tǒng)的任何圖形適配器。要求至少256色。

鼠標、鍵盤：任何PC兼容鼠標鍵盤。

軟件需求：

操作系統(tǒng)：Windows Server 2003

數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2005

Web發(fā)布：IIS 6.0