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推薦展會
一、項目建設背景
我國北方地區(qū)冬季目前普遍采用集中供暖方式進行供熱。熱電廠通過城市高溫供熱管道將熱水送至各居民小區(qū)、企業(yè)中的換熱站。在換熱站，高溫管道（以下簡稱一次網(wǎng)）中的熱水與進居室暖氣片（以下簡稱二次網(wǎng)）的熱水通過換熱器交換熱量。經(jīng)過換熱后，二次網(wǎng)中熱水流入各居室中。
在以上過程中，供熱調(diào)度部門需要對分散在不同地理位置換熱站中溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)集中實時監(jiān)視，控制換熱站中各設備的運行。同時，根據(jù)從現(xiàn)場監(jiān)測到的各換熱站運行參數(shù)，調(diào)節(jié)熱電廠運行工況，保證冬季整個供暖的穩(wěn)定運行。
我國現(xiàn)行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱*性的充分發(fā)揮。主要反映在：缺少全面的參數(shù)測量手段，無法對運行工況進行系統(tǒng)的分析判斷；系統(tǒng)運行工況失調(diào)難以消除，造成用戶冷熱不均；供熱參數(shù)未能在*工況下運行，供熱量與需熱量不匹配；運行數(shù)據(jù)不全，難以實現(xiàn)量化管理。 搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術(shù)水平。
因此，建立基于GPRS modem無線網(wǎng)絡的自動監(jiān)控系統(tǒng)，來實現(xiàn)各換熱站現(xiàn)場參數(shù)的采集、調(diào)度室與各換熱站的數(shù)據(jù)實時通訊控制，可以很好的解決上述缺點，可以有效提高供熱系統(tǒng)的自動化控制水平，并且能很大程度上提高供熱行業(yè)的管理水平。供熱工程中的自動控制對于保證供熱系統(tǒng)供熱、安全運行、經(jīng)濟節(jié)能、環(huán)境保護具有十分重要的作用。
二、GPRS簡介
二、GPRS簡介
GPRS是通用分組無線業(yè)務（General Packet Radio Service）的英文簡稱，是一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務。GPRS和GSM語音系統(tǒng)zui根本的區(qū)別是，GSM modem是一種電路交換系統(tǒng)，而GPRS是一種分組交換系統(tǒng)。因此，GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。這一特點正適合大多數(shù)移動互聯(lián)的應用。相對原來GSM的撥號方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS是分組交換技術(shù)，具有“實時在線”、“按量計費”、“快捷登錄”、“高速傳輸”、“自如切換”的優(yōu)點。
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?。GPRS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。
三、GPRS在熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)應用實現(xiàn)
1、應用優(yōu)勢
GPRS具有“實時在線”、“快捷登錄”、“高速傳輸”等等優(yōu)點，能夠確實解決‘項目建設背景’中的所有相關(guān)問題。
三、GPRS在熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)應用實現(xiàn)
1、應用優(yōu)勢
GPRS具有“實時在線”、“快捷登錄”、“高速傳輸”等等優(yōu)點，能夠確實解決‘項目建設背景’中的所有相關(guān)問題。
2、組網(wǎng)方式
GPRS的應用非常廣泛，幾乎所有行業(yè)都能用到GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸。但每種行業(yè)的實際需求和復雜的應用環(huán)境都大不相同，所以每種行業(yè)都會有自己*的功能要求和組網(wǎng)方式。
在功能要求方面： 深圳倚天豐華電子有限公司開發(fā)的GPRS無線 DTU無線數(shù)傳終端的強大綜合功能將能滿足絕大部分行業(yè)的需要。
在組網(wǎng)方式方面： 深圳倚天豐華電子有限公司擁有豐富的各行各業(yè)GPRS無線移動網(wǎng)絡的實際組網(wǎng)經(jīng)驗，總結(jié)出以下幾種可行的組網(wǎng)方案：
如上圖所示，以下將一一對兩種連接方案進行講解：
1） 方案一：中心采用ADSL等INNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP或者公網(wǎng)動態(tài)IP+DNS解析服務。
此種方案向先INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業(yè)務。
1、 中心公網(wǎng)固定IP：監(jiān)控點直接向中心發(fā)起連接。運行可靠穩(wěn)定，推薦此種方案。
2、 中心公網(wǎng)動態(tài)IP+DNS解析服務：客戶先與DNS服務商開通動態(tài)域名，監(jiān)控點先采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網(wǎng)動態(tài)IP，建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費用，但穩(wěn)定性受制于DNS服務器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規(guī)模應用。
2） 方案二：中心采用APN專線， 所有點都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP（推薦）
此種方案客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網(wǎng)絡，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該APN，限制使用其他APN。得到APN后，給所有監(jiān)控點及中心分配移動內(nèi)部固定IP。移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。
此種方案無論時時性，安全性和穩(wěn)定性較前三種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點比較多、時時性要求較高的應用環(huán)境。在資金允許的情況下之*組網(wǎng)方式。
GPRS的應用非常廣泛，幾乎所有行業(yè)都能用到GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸。但每種行業(yè)的實際需求和復雜的應用環(huán)境都大不相同，所以每種行業(yè)都會有自己*的功能要求和組網(wǎng)方式。
在功能要求方面： 深圳倚天豐華電子有限公司開發(fā)的GPRS無線 DTU無線數(shù)傳終端的強大綜合功能將能滿足絕大部分行業(yè)的需要。
在組網(wǎng)方式方面： 深圳倚天豐華電子有限公司擁有豐富的各行各業(yè)GPRS無線移動網(wǎng)絡的實際組網(wǎng)經(jīng)驗，總結(jié)出以下幾種可行的組網(wǎng)方案：
如上圖所示，以下將一一對兩種連接方案進行講解：
1） 方案一：中心采用ADSL等INNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP或者公網(wǎng)動態(tài)IP+DNS解析服務。
此種方案向先INTERNET運營商申請ADSL等寬帶業(yè)務。
1、 中心公網(wǎng)固定IP：監(jiān)控點直接向中心發(fā)起連接。運行可靠穩(wěn)定，推薦此種方案。
2、 中心公網(wǎng)動態(tài)IP+DNS解析服務：客戶先與DNS服務商開通動態(tài)域名，監(jiān)控點先采用域名尋址方式連接DNS服務器，再由DNS服務器找到中心公網(wǎng)動態(tài)IP，建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費用，但穩(wěn)定性受制于DNS服務器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的DNS服務商。此種方案適合小規(guī)模應用。
2） 方案二：中心采用APN專線， 所有點都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP（推薦）
此種方案客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網(wǎng)絡，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該APN，限制使用其他APN。得到APN后，給所有監(jiān)控點及中心分配移動內(nèi)部固定IP。移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。
此種方案無論時時性，安全性和穩(wěn)定性較前三種方案都有大大提高，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點比較多、時時性要求較高的應用環(huán)境。在資金允許的情況下之*組網(wǎng)方式。
3、系統(tǒng)的組成
整個熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成：現(xiàn)場換熱站控制部分、GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分、調(diào)度室數(shù)據(jù)中心。通過控制模塊完成與GPRS DTU的數(shù)據(jù)交互。PLC定時將數(shù)據(jù)發(fā)送給DTU，同時PLC實時接收DTU發(fā)來的數(shù)據(jù)完成相應控制功能。DTU在收到PLC發(fā)來的數(shù)據(jù)會立即轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心。
?。?） 現(xiàn)場換熱站PLC將各工藝參數(shù)實時采集后通過RS-232串口通信模塊將數(shù)據(jù)送往GPRS DTU通信模塊；同時，還可通過該通信模塊接收調(diào)度中心的指令。
?。?） GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分在對DTU通信模塊進行配置時，預先輸入數(shù)據(jù)中心的固定IP地址。DTU通信模塊收到PLC發(fā)來的數(shù)據(jù)后，把這些數(shù)據(jù)送到前面設置的IP地址網(wǎng)絡服務器中，通過端口映射轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務器。GPRS DTU發(fā)送數(shù)據(jù)的過程為：數(shù)據(jù)送到China移動GPRS網(wǎng)絡中，然后再經(jīng)過Internet，zui后在數(shù)據(jù)中心通過ADSL／APN進行接收。
?。?） 調(diào)度室數(shù)據(jù)中心由ADSL MODEM／APN、網(wǎng)絡服務器、防火墻、數(shù)據(jù)中心服務器、工作站及GSM短信發(fā)送系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心服務器通過ADSL Modem／APN接收來自各換熱站的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等，其中一部分數(shù)據(jù)還傳送到全廠MIS系統(tǒng)。
?。?） GSM短信發(fā)送系統(tǒng)可以應相關(guān)實際要求，可將數(shù)據(jù)中心服務器接收來自各換熱站的數(shù)據(jù)，發(fā)送到人員手機中顯示。
4、系統(tǒng)特點
4.1 特點
（1） *性
本方案設計中不僅采用了*的軟、硬件，而且著眼于企業(yè)“管控一體化”的需求，貫徹了數(shù)字化、信息化環(huán)保的*思想，使企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的進一步智能應用成為現(xiàn)實。該方案使控制系統(tǒng)有機地成為企業(yè)整個IT架構(gòu)的一部分。
本系統(tǒng)采用*的計算機控制系統(tǒng)，主要用于城市熱網(wǎng)的生產(chǎn)控制、運行操作、監(jiān)視管理?？刂葡到y(tǒng)配有可靠的硬件設備和功能強大、運行可靠、界面友好的系統(tǒng)軟件、編程軟件、控制軟件。
?。?） 高可靠性
① 與傳統(tǒng)的無線電臺傳輸相比，GPRS網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸抗*力更強，且通訊覆蓋范圍遠遠強于前者；
② 現(xiàn)場控制站PLC對工藝過程的控制不會因監(jiān)控計算機的癱瘓而受影響；
?。?） 現(xiàn)場換熱站PLC將各工藝參數(shù)實時采集后通過RS-232串口通信模塊將數(shù)據(jù)送往GPRS DTU通信模塊；同時，還可通過該通信模塊接收調(diào)度中心的指令。
?。?） GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分在對DTU通信模塊進行配置時，預先輸入數(shù)據(jù)中心的固定IP地址。DTU通信模塊收到PLC發(fā)來的數(shù)據(jù)后，把這些數(shù)據(jù)送到前面設置的IP地址網(wǎng)絡服務器中，通過端口映射轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務器。GPRS DTU發(fā)送數(shù)據(jù)的過程為：數(shù)據(jù)送到China移動GPRS網(wǎng)絡中，然后再經(jīng)過Internet，zui后在數(shù)據(jù)中心通過ADSL／APN進行接收。
?。?） 調(diào)度室數(shù)據(jù)中心由ADSL MODEM／APN、網(wǎng)絡服務器、防火墻、數(shù)據(jù)中心服務器、工作站及GSM短信發(fā)送系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心服務器通過ADSL Modem／APN接收來自各換熱站的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等，其中一部分數(shù)據(jù)還傳送到全廠MIS系統(tǒng)。
?。?） GSM短信發(fā)送系統(tǒng)可以應相關(guān)實際要求，可將數(shù)據(jù)中心服務器接收來自各換熱站的數(shù)據(jù)，發(fā)送到人員手機中顯示。
4、系統(tǒng)特點
4.1 特點
（1） *性
本方案設計中不僅采用了*的軟、硬件，而且著眼于企業(yè)“管控一體化”的需求，貫徹了數(shù)字化、信息化環(huán)保的*思想，使企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的進一步智能應用成為現(xiàn)實。該方案使控制系統(tǒng)有機地成為企業(yè)整個IT架構(gòu)的一部分。
本系統(tǒng)采用*的計算機控制系統(tǒng)，主要用于城市熱網(wǎng)的生產(chǎn)控制、運行操作、監(jiān)視管理?？刂葡到y(tǒng)配有可靠的硬件設備和功能強大、運行可靠、界面友好的系統(tǒng)軟件、編程軟件、控制軟件。
?。?） 高可靠性
① 與傳統(tǒng)的無線電臺傳輸相比，GPRS網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸抗*力更強，且通訊覆蓋范圍遠遠強于前者；
② 現(xiàn)場控制站PLC對工藝過程的控制不會因監(jiān)控計算機的癱瘓而受影響；
③ 現(xiàn)場控制站的PLC能夠在惡劣的環(huán)境中長期可靠運行，并且易配置、易接線、易維護、隔離性好，結(jié)構(gòu)堅固、抗腐蝕、適應較寬的溫度變化范圍，平均*間隔時間（MTBF）15年。
（3） 高應用靈活性
（3） 高應用靈活性
產(chǎn)品提供了豐富的指令集，用戶直接調(diào)用即可進行二次開發(fā)，定制個性化需要；
（4） 優(yōu)良的開放性
① TCP/IP協(xié)議是目前開放性的協(xié)議，可以輕松進行系統(tǒng)擴展；
② 本公司產(chǎn)品已與各大組態(tài)軟件提供商有合作，各廠商都已提供對本公司產(chǎn)品的驅(qū)動支持。
① TCP/IP協(xié)議是目前開放性的協(xié)議，可以輕松進行系統(tǒng)擴展；
② 本公司產(chǎn)品已與各大組態(tài)軟件提供商有合作，各廠商都已提供對本公司產(chǎn)品的驅(qū)動支持。
六、結(jié)束語
該方案實現(xiàn)了對換熱站運行參數(shù)的集中監(jiān)視、控制，與老系統(tǒng)相比，可以大量的減少維護人員，部分換熱站還實現(xiàn)了無人值守，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。與使用傳統(tǒng)無線電臺相比，該方案具備更好的抗干擾性（尤其是在城市中）、數(shù)據(jù)傳輸安全性。相信這種遠程監(jiān)控方案將在城市管網(wǎng)、熱網(wǎng)、石油、地震檢測、電力等一些無線遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控中得到更大范圍應用。
該方案實現(xiàn)了對換熱站運行參數(shù)的集中監(jiān)視、控制，與老系統(tǒng)相比，可以大量的減少維護人員，部分換熱站還實現(xiàn)了無人值守，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。與使用傳統(tǒng)無線電臺相比，該方案具備更好的抗干擾性（尤其是在城市中）、數(shù)據(jù)傳輸安全性。相信這種遠程監(jiān)控方案將在城市管網(wǎng)、熱網(wǎng)、石油、地震檢測、電力等一些無線遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控中得到更大范圍應用。
附錄： GPRS DTU 主要功能特性介紹
深圳倚天豐華電子GPRS DTU產(chǎn)品，內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議棧模塊，且簡化了接口設計。通用的 RS-232接口 或者RS-485接口或TTL電平接口，更適合于工業(yè)現(xiàn)場應用。
深圳倚天豐華電子GPRS DTU產(chǎn)品，內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議棧模塊，且簡化了接口設計。通用的 RS-232接口 或者RS-485接口或TTL電平接口，更適合于工業(yè)現(xiàn)場應用。
| 特點參數(shù) | |
| 寬電壓應用 | 提供5V-25V 寬電源供電，滿足不同場合的應用需求 |
| 全功能接口 | 可以根據(jù)客戶的要求來訂制接口（如RS-232、RS-485、TTL等） |
| 功能強大 | 自動撥號上線功能；斷線自動重撥功能；*透明傳輸數(shù)據(jù)功能；支持動太域名解析；自動復位重啟功能；遠程復位功能等等 |
| 配置靈活 | 用戶可通過窗口界面的配置軟件自由切換選擇透明傳輸模式和非透明傳輸模式，并可對產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)自身項目需求靈活配置。 |
| 體積小巧 | 產(chǎn)品體積小巧，設計時考慮到不同環(huán)境下的應用，既可以作嵌入式使用，也可以外置使用 |
| 升級方便 | ETPro-221系列具有 Firmware 在線升級功能，用戶可以方便的升級到更高版本。 |
| 抗干擾性強 | 外殼采用冷軋板，堅固耐用，可以有效地抵御各種惡劣環(huán)境；抗強電磁干擾及高、低溫能力強，能夠在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作 |
| 工作溫度 | -30-60℃，濕度范圍：≤90% |
| TCP/IP協(xié)議棧 | ETPro-221系列內(nèi)嵌了完整的 TCP/IP 協(xié)議族，包括 TCP、 UDP、 FTP、 PPP、NET、 HTTP、 Web Server等。內(nèi)嵌的 TCP/IP 使 ETPro-221系列有了訪問Internet 的能力。 |
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SAMPE中國第二十屆國際先進復合材料展覽會
展會城市：北京市展會時間：2025-06-18