曹宇　田思慶　鄭家風　張炳權

摘要：隨著社會科學技術的發(fā)展，眾多熱電企業(yè)已經(jīng)通過實行熱電聯(lián)產(chǎn)的方式向熱網(wǎng)用戶集中供熱。為了保證集中供熱體系的穩(wěn)定運行，熱網(wǎng)公司普遍采用熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對熱網(wǎng)用戶進行實時監(jiān)測。該文通過對幾種通訊方式的比較研究，發(fā)現(xiàn)GPRS技術在熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)中具有很高的實用價值。

關鍵詞：GPRS技術；熱網(wǎng)；遠程監(jiān)控系統(tǒng)

隨著計算機技術的迅猛發(fā)展，供熱企業(yè)選擇的通訊方式也越來越多。熱網(wǎng)由于其特有的特點（如覆蓋區(qū)域廣、各個站點分散）。為了及時解決熱網(wǎng)用戶的需求，通訊方式的選擇就顯得非常重要。該文就是根據(jù)系統(tǒng)的控制功能和要求，通過比較各個通訊方式之間的優(yōu)缺點，選擇最適合的通訊方式為城市熱網(wǎng)提供服務。

1熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實施原則

熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務就是對熱網(wǎng)用戶進行供暖，它肩負著整個供熱系統(tǒng)的監(jiān)測和控制，需要處理大量的數(shù)據(jù)，其中包括全網(wǎng)系統(tǒng)的實時參數(shù)，并根據(jù)實時參數(shù)，了解熱網(wǎng)系統(tǒng)運作情況，第一時間發(fā)現(xiàn)問題并解決問題.為了保證熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)供熱均勻，滿足用戶需求，對熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)提出以下要求：

1）實時性。第一時間收集數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)對用戶進行配置處理，上傳和下傳時間必須得快。

2）靈活性。由于熱網(wǎng)系統(tǒng)的本身特點，大都在城市密集區(qū)，很難架設電纜，需要特別靈活、覆蓋面廣的通訊方式。

3）安全陸及可擴展性。熱網(wǎng)系統(tǒng)面向的都是一些小區(qū)，必須保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定，且傳輸過程中不得丟失任何數(shù)據(jù)。為了減少熱網(wǎng)系統(tǒng)的維護保養(yǎng)，選用性價比高的通訊方式也至關重要。

2常用通訊方式的比較

對于熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)而言，通訊方式在其中發(fā)揮著重要的作用，它不僅可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定、而且可以完成系統(tǒng)的相關功能。現(xiàn)如今，熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)所使用的通訊系統(tǒng)根據(jù)方式的不同分為有線和無線通訊。按照通訊網(wǎng)絡類型來看，又可分為公網(wǎng)和專網(wǎng)兩種通訊方式?，F(xiàn)將熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的幾種通訊方式進行比較，如表1所示。

1）Wi-Fi通訊方式?，F(xiàn)今應用最廣泛的一種無線網(wǎng)絡通訊方式。Wi-Fi就是準許把一種電子設備連接到一個無線局域網(wǎng)內(nèi)的技術，也就是可以把有線網(wǎng)絡信號轉(zhuǎn)換成無線網(wǎng)絡信號。它具有傳輸速度快、可靠性高等優(yōu)點。

2）485總線通訊方式。各個節(jié)點通過一條總線進行連接，通過采用內(nèi)部通訊協(xié)議來實現(xiàn)的一種的通訊方式就是485總線方式，它屬于有線專線。485總線通訊方式可以支持多個節(jié)點用戶間進行通訊，且通訊方式比較可靠、運行成本較低。熱網(wǎng)的通訊距離遠、用戶又相對較分散、且各個供熱站本身的限制，所以485總線在遠距離、大規(guī)模熱網(wǎng)用戶中一般都不會被應用。

3）無線電臺通訊方式.我國采用的專用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆峙漕l段主要分布在220-240MHz范圍里，同時也包括800MHz等分散頻段，所以無線電臺傳輸數(shù)據(jù)就比較穩(wěn)定、可靠、實時性也比較好，無線監(jiān)控系統(tǒng)多采用這種通訊方式。由于無線電臺主要采用主站呼叫、子站應答的數(shù)據(jù)采集模式，會導致傳輸數(shù)據(jù)的擴容性不好。同時，由于熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)里的用戶人數(shù)不斷增加，熱力站總數(shù)也會相應的增加，這樣下來無線電臺數(shù)據(jù)采集的實時陸就會大大降低，熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)主要針對于大城市，隨著大城市規(guī)劃及建設力度不斷增加，許多高樓大廈也會阻擋信號傳輸，這樣肯定會對數(shù)據(jù)正常傳輸有相當大的影響，而且外部天氣環(huán)境也會影響無線電臺傳輸?shù)姆€(wěn)定性。為了克服以上的不足，肯定會增加各個站臺的巡查、修復等工作，這樣下來成本肯定會上升。而且隨著科技的發(fā)展，國家對無線電頻譜資源的進一步管控，使得其收益會進一步降低，基于以上原因，在熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，無線電臺通訊方式已經(jīng)不再是供熱企業(yè)的最佳選擇。

4）GPRS通訊方式。GPRS網(wǎng)絡主要是通過移動數(shù)據(jù)專線（或者haternet）用TCP/IP或者UDP數(shù)據(jù)包方式傳輸數(shù)據(jù)GPRS網(wǎng)絡。GPRS網(wǎng)絡的工作流程主要是通過RS-485或者RS-232接口，然后現(xiàn)場儀表把得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾PRS DTU上，GPRSDTU把得到的數(shù)據(jù)達成了CP/IP或UDP數(shù)據(jù)包，最后將發(fā)送到移動數(shù)據(jù)專線（或者Internet）上固定的IP上，這樣就完成了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸工作。此外，GPRS網(wǎng)絡可以通過電路交換模式作用在計算機通訊網(wǎng)絡的路由器和移動終端上，主要負責提供數(shù)據(jù)的分組傳遞，這樣可以保證用戶在端到端的分組轉(zhuǎn)移模式下傳輸數(shù)據(jù)，安全可靠。同時為了保證每位用戶在占用多個無線信道的同時，又可以共享同一無線信道，我們采用GPRS網(wǎng)絡的分組交換技術，可以很高效的利用網(wǎng)絡資源，數(shù)據(jù)傳輸速率也可以達到一個很高的水平。GPRS網(wǎng)絡具有很多優(yōu)點，如數(shù)據(jù)傳輸速度快、網(wǎng)絡系統(tǒng)維護量小、受外界干擾小等。但是它通訊運行成本很高，對電信運營商的依賴程度也較高，因此很多大型的熱電公司對此就給與否決。但是隨著網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展及電信運營商成本的降低，GPRS網(wǎng)絡已經(jīng)被很多熱電公司所采用。

3GPRS網(wǎng)絡的監(jiān)控系統(tǒng)

GPRS網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)主要由GPRS網(wǎng)絡、智能GPRS無線控制終端、PLC控制模塊、遠程上位機管理系統(tǒng)、人機界面等組成，構(gòu)架合理，非常方便實際操作。如圖1則為GPRS通訊系統(tǒng)的構(gòu)架圖。

GPRS網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的特點：

1）較強的實時性。GPRS自身具有實時在線的特性，系統(tǒng)除了沒有延遲，無需輪訓就能同步接收、完成很多數(shù)據(jù)的采集，可以很好的滿足系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的具體要求。

2）覆蓋范圍廣。隨著電信運營成本的降低，GPRS網(wǎng)絡的覆蓋范圍可以進一步的增加，只要有網(wǎng)絡的地方就可以完成熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的控制和管理.不限時間、地點，可以很好地滿足偏遠山區(qū)及一些地形比較復雜的區(qū)域”。

3）建設周期短。只要有網(wǎng)就可以個構(gòu)建一個熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，它投資小，節(jié)約資源。GPRS具有雙向信道傳輸?shù)奶攸c，可以很好地實現(xiàn)遠程控制，及時進行參數(shù)調(diào)整等控制操作。

4GPRS網(wǎng)絡的工作原理

在以往的通訊系統(tǒng)里，一個數(shù)據(jù)的連接必須要創(chuàng)建和保存另一個信道連接，且不能跟其他數(shù)據(jù)進行通訊，非常不便。當GPRS網(wǎng)絡技術出現(xiàn)以后，由于GPRS網(wǎng)絡有分組交換技術，可以在不同的用戶之間通過一個傳輸通道，方便快捷，可以在很大程度上進行數(shù)據(jù)分配，提高寬帶的利益效率，進一步解放熱網(wǎng)系統(tǒng)。圖2則為GPRS網(wǎng)絡的工作原理圖。

隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展完善，通信費用也在逐年降低，以前電路通訊以秒進行收費，現(xiàn)在GPRS網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收費是按照字節(jié)來計算，非常方便。在數(shù)據(jù)的傳輸過程中，數(shù)據(jù)被分成一定長度的包，通過預先分配信道建立連接，然后根據(jù)數(shù)據(jù)包的信息，尋找可用的信息資源將數(shù)據(jù)發(fā)送。在這種傳輸方式下，資源可以被所有熱網(wǎng)用戶分享使用。而GPRS技術就是把網(wǎng)絡跟計算機巧妙的連接在一起，通過IP網(wǎng)絡平臺發(fā)展。GPRS模塊通過GPRS通訊網(wǎng)絡與遠程控制裝置進行連接，實現(xiàn)遠程控制操作，非常適合熱電企業(yè)。

5結(jié)論

通過比較幾種通訊方式發(fā)現(xiàn)，GPRS技術網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)可靠性高，建設成本和維護成本也存在一定的優(yōu)勢，隨著GPRS網(wǎng)絡的進一步完善和費用的降低，對于提高供熱企業(yè)的工作效率和產(chǎn)值，具有重大的現(xiàn)實意義，值得推廣應用。