信息技术论文:多网融合下异构分层的智能化供水系统
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自来水与信息科技的结合随着科技的进步和信息时代的发展,越来越多的传统行业开始借助信息科技的力量进行改革和创新。
自来水行业作为人们日常生活中必不可少的基础设施之一,也不例外。
在过去,自来水行业主要依靠传统的水务管理模式,但随着信息技术的应用,自来水与信息科技的结合正在改变着这个行业的面貌。
本文将探讨自来水与信息科技的结合带来的影响和变革。
一、智能水表随着物联网技术的快速发展,智能水表逐渐应用于自来水行业。
智能水表将传统的机械表替代为具有计量、监测、远程读表等功能的智能设备。
通过与互联网、移动应用等技术的结合,智能水表可以实现远程抄表、实时监测用水量、远程控制用水等功能,方便用户随时掌握用水情况并节约水资源。
同时,智能水表也提高了自来水公司的运营效率,减少了人力成本,提升了用户服务质量。
二、水质监测与治理信息科技在水质监测与治理方面也发挥了重要作用。
传统的水质监测需要耗费大量人力物力,且监测数据收集困难,不够及时准确。
而利用信息技术,可以建立起水质监测网络,通过远程传感器实时监测水质指标,并将数据上传到中心数据库。
这既方便了水质监测工作人员,也保障了水质数据的准确性和时效性。
在治理方面,信息科技可以通过大数据分析等手段,识别水质异常,提前预警,加强对水质的监管和保护。
三、智能用水系统智能用水系统是将自来水系统与信息技术相结合的一种创新模式。
通过传感器、网络通信等技术,智能用水系统可以实现对自来水管网的远程监测与管理。
例如,系统可以实时监测管网压力、泄漏情况等,及时发现并解决问题,提高了供水的可靠性和安全性。
同时,智能用水系统还可以实现对用户的用水行为进行智能分析,为用户提供用水建议,引导节水用水。
这样不仅可以降低用户的用水成本,也有助于推动社会节水意识的提升。
四、智慧水务管理信息科技的应用也为自来水行业的管理提供了更多的手段和工具。
例如,借助云计算和大数据分析技术,可以实现自来水公司的业务数据的集中存储、快速处理和智能分析,提高管理效率和决策水平。
智能供水系统的研究与应用近年来,随着科技的飞速发展,智能家居成为一个备受关注的领域,并且得到了越来越多的应用与推广。
智能家居中,智能供水系统是应用最为广泛的领域之一。
智能供水系统是一种智能化的供水管理方案,通过多种传感器和智能化系统进行水资源的监控、分析和管理,以达到节省用水、提高供水效率和质量的目的。
本文将阐述智能供水系统的研究与应用。
一、智能供水系统的原理智能供水系统的工作原理主要是通过传感器和控制器来实现多种水质参数的监控和管理。
传感器会检测水质、水位、流量等参数,将数据传输到控制器中。
控制器会根据数据分析水的使用量、浪费情况和潜在的漏水问题等,并通过控制流量阀门来对水进行合理的流量分配和控制。
同时,智能供水系统还可以实现水质的自动调节,根据监测的数据,对水进行自动补充氧气、加入水处理剂等多种措施,提高水的质量。
二、智能供水系统的特点智能供水系统有多种特点,主要包括以下几点:1、智能化操作:通过自动化、智能化的系统管理,实现对供水系统的自动化运维和管理。
2、高效节水:科学调度水流量,达到自动化控制流量的目的,以节约用水。
3、便利性:使用智能供水系统可以通过手机APP或控制面板进行远程操作,方便用户实现自动或手动控制。
4、数据分析:智能供水系统可以实现通过数据分析预测水情发展趋势和检测水质,从而更好地进行供水管理。
5、环保节能:通过采用多种环保节能技术,实现对供水系统的节能环保理念。
三、智能供水系统的应用场景智能供水系统在日常生活中已经得到广泛的应用,主要应用于以下几个场景:1、城市居民住宅:在城市居民住宅中的总水表、热水器、地暖等使用中,可以通过智能化供水系统进行自动控制和管理,达到高效节水的目的。
2、酒店及商业办公场所:在酒店及商业办公场所的供水管理中,采用智能供水系统可以快速响应、远程控制等一系列管理措施,实现实时监控和管理。
3、大型农田灌溉:在大型农田灌溉中,可以通过传感器实现美化和基建、生态环境卫生等多项措施进行调控和管理,达到高效灌溉、减少水的浪费、那种适合田地成长的水土等目的。
智能化城市供水系统的设计和实现随着城市人口的增加和城市化进程的不断推进,城市供水系统的稳定性和效率成为了一个重要的问题。
为了提高城市供水系统的运营效率和确保供水安全,智能化城市供水系统应运而生。
智能化城市供水系统利用现代信息技术和智能控制技术,实现对供水系统的精确监测、控制和管理,能够实时监测供水质量、水流量和水压等参数,并能够自动进行调整和优化,提高供水的可靠性和稳定性。
下面将介绍智能化城市供水系统的设计和实现。
1.数据采集和监测:通过传感器等设备实时采集和监测供水系统中的关键参数,包括水质、水流量、水压等等。
这些采集到的数据将作为系统监测和控制的依据。
2.数据传输和处理:通过无线通信技术将采集到的数据传输到中央控制中心,然后通过数据处理和分析,用于实时监测供水系统的运行状况和进行故障诊断。
3.智能控制和优化:通过采用智能控制算法,对供水系统进行自动调整和优化,提高供水系统的运营效率和稳定性。
包括根据实时数据进行供水管网的流量调节、水压调节等。
4.预警和报警系统:根据实时监测的数据,建立预警和报警系统,能够及时预警和报警以应对供水系统的故障和异常情况,保证水源的运行安全。
5.数据管理和可视化:将采集到的数据进行存储和管理,通过数据可视化技术,将供水系统的运行状况以图表、曲线等形式展示出来,方便运营人员进行监测和分析。
1.传感技术:利用现代传感器技术实现对供水系统中各种参数的实时监测,包括水质、水流量、水压等。
采用高精度的传感器能够较准确地获取供水系统的运行状况。
2.无线通信技术:利用无线通信技术实现供水系统数据的传输,包括Wi-Fi、4G/5G等。
通过无线通信,可以实现远程监测和控制,方便运营人员进行实时监控。
3.数据处理和分析技术:将采集到的数据进行处理和分析,通过建立数学模型,对供水系统的运行状态进行评估和预测,实现对供水系统的优化和控制。
4.智能控制算法:通过采用智能控制算法,对供水系统进行自动调节和优化。
智能供水系统的研发与创新近年来,在城市化进程的推动下,我国城市的人口规模与水资源的供求矛盾日趋突出。
不少城市的供水能力严重不足,加之一些地方水质污染等问题的存在,使得供水问题已经成为城市发展中的一项重要难题。
解决城市供水问题,需要技术创新和管理创新的深度融合,而智能供水系统的研发与创新能够帮助我们在此方面取得更大的进展。
智能供水系统是一种基于先进的计算机技术、网络技术、传感器技术和自动控制技术,对供水管理进行全面监测、预测和控制的系统。
它将数据采集、处理和传输的技术与供水水平和水资源管理的技术相结合,将供水系统的各个环节实现智能化、自动化。
智能供水系统的出现,可以实现对供水系统进行较精细化、高效化、智能化的管理,从而提高供水的利用率、减少资金、人力和能源的浪费,进而缓解城市供水难题。
首先,智能供水系统的研发和创新,可以实现供水系统的实时监测,包括水源数量、水质、水位、用水情况等多方面细节的监测。
这种实时监测不仅可以提供数据支持,指导供水管理决策,还能让人们更加了解水资源的使用情况,提高供水管理的透明度。
其次,智能供水系统可以将传统的供水系统与计算机技术、物联网技术等融合,提高供水管网的自动化运行水平。
智能化的供水系统能够根据各种因素进行自动化调度,实现优化调度,最终提高水资源的利用效率。
此外,智能供水系统还可以增加供水系统对紧急情况的响应速度。
当发生水灾、水源污染等紧急情况时,智能供水系统能够对水资源进行自动调整、处理和保护,及时降低破坏性的影响。
最后,智能供水系统还可以对水资源的使用者进行监管。
智能供水系统的使用者可以从中获得可用的数据、预测结果和建议,从而更加合理地利用水资源和保护水环境。
同时,智能供水系统可以通过传感器和计算机技术,发现或预测并及时处理违规用水行为,从而有效制止浪费行为的发生,避免水资源的浪费。
在智能供水系统领域,我国已经取得了一些进展。
例如,上海市节水办开发的“上海供水智能预报分析平台”,集成了一系列供水管理数据,通过计算机模型对供水系统进行预测、分析和优化。
供水管网系统智能化的优化研究随着城市化进程的加快,供水管网工程建设和运行管理已成为日益重要的一个领域。
传统的供水管网系统存在着管网压力低、泄露率高、能源消耗大等问题,急需通过科学技术手段进行优化改进。
为此,本文将对供水管网系统智能化的优化研究进行探讨。
一、智能化技术在供水管网中的应用智能化技术是指基于人工智能、物联网、云计算等技术,通过对大量数据进行采集、分析和处理,实现对系统的控制、监测和反馈的一种手段。
在供水管网系统中,智能化技术主要应用在以下几个方面。
1、管网建设传统的供水管网建设往往需要人工测绘地形,进行细致的规划设计,引用大量人力和物力,并且难以处理动态变化的因素。
而智能化技术可以借助地图信息系统、大数据分析等手段,快速测绘管道走向和地形地貌信息,模拟管道流动特性和管网运行状态,高效地完成管网建设。
2、远程监测供水管网通常分布在城市的各个角落,不容易进行实时的监控和管理。
采用智能化技术可以通过数据采集、传输和处理,实现对水压、流量、水质等数据的远程监测和分析,及时掌握管网运行状态,对异常情况进行预警和处理。
3、管网压力控制传统的供水管网压力管理,采用的是定值控制方法,容易造成管网压力过高或过低,导致浪费水资源和能源。
而智能化技术可以通过预测用水量和调节水压阀门的开度等方式,实现管网压力的动态控制,提高供水效率,减少能源消耗。
二、供水管网智能化优化的挑战和解决方案但是,供水管网系统智能化优化也存在着一些挑战。
其中最主要的问题是:数据质量不均、安全隐患大、设备兼容性不高等。
为了解决这些挑战,可以采取一些应对措施。
1、加强数据来源的质量管理。
建立统一的数据采集和管理系统,规范数据格式和标准,确保数据的准确、完整和有效。
2、加强数据安全保障。
建立合理的数据权限管理制度,确保系统数据的保密性和安全性。
此外,建立数据备份和恢复机制,及时应对突发事件。
3、提高设备的兼容性和互联性。
通过制定标准化的软硬件规范,推动设备生产商开发兼容性较好的设备,降低集成成本,实现系统的互操作性。
智能供水系统的设计与实现随着科技发展的加快,现代城市的社会经济发展和人民生活水平的提高,对供水质量和供水系统的稳定性和安全性提出了更高的要求。
新型的智能供水系统随之应运而生。
本文将探讨智能供水系统的设计与实现。
一、智能供水系统的定义智能供水系统是指通过现代科技手段,集成水质检测、供水管网控制、供水质量保障等多种功能,实现对城市供水器材、供水设施以及供水流程进行全方位、多元化的监测和控制,实现智能化、节能化和自动化的城市供水保障系统。
智能化水平的提升不仅节约了能源和资源,提高了供水系统的安全性,也提高了城市生活的便利性。
二、智能供水系统的组成1.水质检测部分:智能供水系统通过设置一定数量、不同类型、不同位置的水质检测设备,对供水水质进行监测。
2.供水管网控制部分:智能供水系统通过控制中心,对供水管网、阀门等进行控制、监测。
3.供水质量保障部分:通过协调水处理前、中、后的技术流程、设备、水資源等多方面的资源配置,实现水源保障、水质保障和供水稳定等多方面的问题。
三、智能供水系统的实现智能供水系统实现需要通过无线传输、网络通讯、远程控制等技术手段,将各种设备的信号从现场收集到控制平台中,然后对水质、供水管网进行调度控制,达到智能化的管理目的。
整个智能供水系统可以分为以下几个部分。
1.远程数据采集系统智能供水系统需要设置一定数量、不同类型的水质检测设备和管网控制设备,通过现场测定装置,将数据采集传递到控制平台,通过远程传输到数据采集存储中心。
数据采集存储中心设立数据库,实现数据的管理、储存、分析和应用。
2.远程控制系统远程控制系统是智能供水系统核心控制部分,通过中心平台,建立城市供水与调度控制之间的桥梁,实现管网控制、水质监测等多种功能。
远程控制器可以通过中心控制平台和远程客户端进行监测与执行。
3.信息平台信息平台作为智能供水系统的重要性部分,主要是为利用Internet信息技术、物联网技术,使数据交互、协调及信息共享,建立智能供水系统的流程、规格和标准,维护供水系统的资料库,并利用这些信息,进行较好的管理和监督。
智慧供水信息化建设的构想
智慧供水信息化建设是一种将现代信息技术与城市供水系统相结合的新型工程,其主
要目的是通过信息化技术的应用,实现城市供水系统的数字化、智能化、自动化管理与运营。
在智慧供水信息化建设的基础上,城市供水系统可以实现以下几个方面的目标:
一、实现供水系统数字化
通过数字化技术的应用,将城市供水系统的各个部分都连接起来,实现全面的信息共
享与数据传递。
实现供水管网、水源地等的实时监测和可视化管理,方便管理人员以及用
户对水的使用情况进行监控。
在供水流程中,通过智能计量、计算与监测,可以实现用水
量的统计、水质分析、漏损检测等功能。
在智慧供水信息化建设中,人工智能技术的应用也是至关重要的一环。
通过人工智能
技术,智能水管可以针对不同的用水情况进行自动适应,实现用水的智能供应和流程的自
动化调整。
在应急场景下,人工智能的应用也可以通过大数据分析,快速了解水源、管网、计量等环节,确保供水系统的安全与稳定。
总之,智慧供水信息化建设是城市水务系统建设的一次重大升级,可以有效优化城市
供水环节的运营和管理,促进供水系统数字化、智能化、自动化发展,提高城市供水服务
的质量和效率。
智能化城市供水系统的研究与设计城市供水系统是一个城市基础设施中不可或缺的一部分,其涵盖了自来水净化、输配水管网、给水站点等多个环节。
针对城市供水系统的现有问题,不断推进供水智能化是大势所趋。
本文将阐述智能化城市供水系统的研究与设计。
一、智能化城市供水系统的概念智能化城市供水系统是指在城市供水的传统基础上,利用物联网、云计算等智能信息技术,实现网络化、集成化、自适应等智能化特征的城市供水系统,以提高供水水质、节能减排、提供快速准确的供水数据等方面。
二、智能化城市供水系统的设计1.传感器的应用物联网技术的应用使得农村和城市地区都可以在智能城市的环境中充分运用。
利用传感器温度、湿度、PH值等信息采集技术,可以实时监测供水系统的运行状态;结合云平台,可以实现数据的实时分析及处理,为决策提供科学依据。
比如在水质超标的情况下,自动报警,通知水质监测中心及相关责任人可以缩短故障处置时间。
2.系统优化在系统设计阶段,应根据城市供水的实际需要,针对重点项目优化设计,提升供水质量,如不同场所的用水习惯、用水量、用水特征的不同,都会对管网的输送、水质等产生不同影响,在设计阶段就应该考虑到这些因素。
3.远程管网控制通过应用智能控制器及执行器等技术,在远程监控的情况下,实现对管网的设备进行精准调节和管网的智能控制。
三、智能化城市供水系统的优势1.智能控制,大力降耗智能化的城市供水系统通过信息化的方式,自动进行数据的收集,分析和诊断等运营管理,实现大力降低能耗,提高系统能效,从而降低供水成本。
2.系统运行监测,精准管理通过结合物联网技术在城市供水系统中引入传感器和监控设备,进行远程实时监测、控制,并通过分析加工处理海量数据,实现对系统的精准管理。
3.安全可靠,保障民生市政供水系统安全、灵活、高效运行对于保障公众健康、工业生产、城市建设等诸多方面是至关重要的,通过物联网技术的应用,可以实现监测管网运行状态、维护设备、提升安全等方面。
智能化供水系统的设计与实现智能化供水系统是一个将先进的技术与传统的供水系统相结合的创新项目。
它通过应用互联网、传感器技术和人工智能等先进技术,实现对供水过程的监测、控制和优化,以提高供水的效率和质量,并降低运营成本。
本文将详细介绍智能化供水系统的设计与实现,并探讨其在优化供水过程中的应用。
智能化供水系统的设计是一个多层次的过程。
首先,需要建立一个完善的传感器网络,用于监测供水系统中的各个关键节点的数据。
这些数据可以包括水源水质、水位、压力等参数。
传感器网络可以通过物联网技术实现,将传感器设备与云平台连接,实现实时监测和数据传输。
同时,还可以应用数据挖掘和分析技术,对传感器数据进行处理和分析,提取有价值的信息。
其次,需要设计一个智能化的控制系统,用于对供水过程进行优化调控。
控制系统可以根据传感器数据实时调整水源的选择、水位的管理、管道压力的调节等,以保证供水系统的稳定运行。
此外,人工智能技术如机器学习和模型预测等也可以应用于控制系统中,以预测和优化供水过程的各个方面。
例如,通过学习供水系统的历史数据,控制系统可以分析出一定的规律,预测未来的供水需求,并提前做出相应的调整。
在实现智能化供水系统的过程中,还需要建立一个高效的数据管理和分析平台。
数据管理平台可以用于储存和管理大量的传感器数据,以及供水系统的相关信息。
数据分析平台则可以应用各种数据挖掘和分析算法,对数据进行处理和分析,提取有价值的信息。
通过数据管理和分析平台,可以实现对供水系统的全面监测和实时反馈,为决策者提供科学依据,以便做出更加准确的决策。
实际上,智能化供水系统已经在一些城市的供水系统中得到了应用。
例如,在某些城市的供水系统中,已经设置了传感器设备,用于监测水源的水质和水位。
当水质或水位出现异常时,传感器会立即向系统发出警报,并启动相应的控制措施,以确保供水系统的安全和稳定。
此外,在一些城市的供水系统中,还应用了云计算和人工智能技术,对供水过程进行优化调控。
多网融合下异构分层的智能化供水系统1.引言水资源作为21世纪的战略性资源之一,其合理开发和利用受到了人们的普遍关注。
人类利用水资源的各项数据不仅是一个局部、一个地区关注的问题,更是一个国家乃至整个社会关注的问题。
因此,数据的共享性成为全社会对水资源实现集约化管理的基础。
但是,传统的供水计量信息采集通常是由各管理部门派人到装表地点抄表,由于用户面广、量大,极易造成差错,人工抄表不但效率低,而且不利于科学管理。
在多网融合的背景下,相关企业积极投身其中,各方不断将网络和服务覆盖的范围向更多的行业延伸,为各种异构网络上智能化系统的运行提供了通讯基础平台。
实施自动抄表的大环境逐渐成熟,管理体制现代化也要求供水系统更加智能化。
因此,众多研究人员在智能表计与自动抄表系统设计领域进行了大量研究。
赵、郝等采用全电池供电的智能水表抄表系统,实现水表出户集中式抄表,但仍需要人工现场作业。
陈、丁等利用GSM网络覆盖面广p抗干扰能力强等特点,设计了基于GSM模块的无线智能抄表系统,解决了人工抄表的低效率和实时性差的问题。
曾、张等[10]采用E-TDMA协议,进行分布式协同调度及节点时隙分配的局部调整,为智能抄表系统提供一种高效的信道接入方式。
然而,这些研究都局限于特定表计类型,不能将多种表计集成到一个系统中。
随着对水能表计的深入研究,水表的智能化程度不断提高。
但是,想要在短时间内强制性地用智能水表替换原有的非智能或半智能水表很不现实。
因此,在现有的供用水网络中,多种表计仍然会在较长时期内共存,这为企业供水管理系统的建设增添了难度,也影响了城市智能化建设。
针对目前用水计量、信息采集与环境的现状,为有效集成预付费智能式、IC 卡式、只读光电式、机械式等水表,急需构建具有远程预付费功能、自动与手工抄表并存、水费自动结算和水损分析的智能供水系统(WPCS),以平稳过渡智能水表替代其它水表的过程,并推进智慧城市的建设进程。
2 WPCS关键设计2.1 WPCS网络架构设计WPCS在多网融合环境下按异构分层模式进行设计。
由于水能表计类型的多样性及表计信息采集方式及传输介质的不同,WPCS涉及互联网、GPRS移动通信网、通过RS485通信的智能水表网、企业管理局域网等,融合了多种异构网络,构成分层管理与通讯的统一平台。
它既能满足当前业务的需要,又能很好地适应半智能、非智能水表逐渐被淘汰的进化过程。
WPCS网络架构由三层网络构成,分为0层、1层和2层,如图1所示。
其中,第0层为互联网层,采用TCP/IP协议,作为系统的通讯基础设施,与第1层的公司业务内网、数据中心移动网络互联。
另外它还是远程工作站、外网用水客户连接公司业务内网的通道,完成指令与应答数据的传输。
第1层为核心业务层,由公司业务内网、数据中心移动网络构成。
移动数据中心服务器通过GPRS网络与第2层的集中器DTU通讯,实现对远传智能水表的自动抄表、水费预付及远程控制等功能,移动数据中心服务器可以使用VPN专线或ADSL等接入互联网,与业务系统对接。
数据中心所收集的业务数据通过第0层网络传输到企业业务内网存储。
业务内网通过防火墙与互联网连接,任何外网用户必须经过防火墙才能访问Web服务器。
其中,Web服务器、邮件服务器等构成DMZ区,隔离外网用户对内网的直接访问,以保证公司业务数据的安全。
第2层是表计网络层,由远传智能水表、预付费IC卡水表、光电只读水表、机械水表等构成。
对于远传智能水表与光电只读水表,在区域内由RS485总线组成设备子网,在区域外由DTU通过GPRS经数据中心向供水企业传送数据;IC卡水表独立安装,利用IC卡传递数据与控制指令,以实现水费预付及信息采集等功能;机械表供、用水信息的采集可由人工完成。
2.2 远程预付费流程设计多个智能水表通过RS485通信接口把水表数据上传到DTU,当DTU通过GPRS 网络连接到移动数据中心服务器并建立透明数据通道后,智能水表端产生的加密数据只要送到串口,DTU接收并将其发送到移动数据中心服务器;同时,服务器下发的命令通过通道传输到DTU后,DTU通过串口送到智能水表端,从而实现数据双向透明传输。
但在实际运行环境中,购水用户总是以就近原则在指定工作站上办理预付费业务,购水信息一方面要存储在业务系统数据库当中,另一方面需要打包成购水指令通过移动数据中心发送到智能水表中。
两者数据的同步,成为保证系统业务数据一致性与完整性的关键因素。
只有在购水指令执行成功时,才将购水信息保存到业务数据库,否则需重发指令,再重复该过程,才可完成数据同步的目的。
但是,由于移动数据中心服务器宕机引起的指令重发、指令在三层异构网络中的传输时延、智能水表响应时长等因素,会导致用户办理业务的等待时间过长,甚至要多次往还办理一次购水业务,这将严重影响系统的可用性。
为了解决此问题,远程预付费流程采用集中轮询的异步模式进行设计,如图2所示。
购水信息由各收费工作站采集,指令由应用服务器封装并发送到指令队列中,在发送成功的同时将购水信息保存到业务数据库中,让用户及时完成本次购水业务。
然后,再由购水守护进程集中对应用服务器指令队列中的指令按异步轮询方式处理,将其送往移动数据中心服务器再下发到用户智能水表中。
接收进程收集指令执行结果,如果写智能水表成功,则将返回信息存入数据库,预付费购水过程结束;否则,若重发次数R<=3,则重发指令,若R>3,则指令发送失败,进入失败指令队列,等待守护进程的下一轮调度发送。
图2 远程预付费流程图2.3 IC卡预付费流程设计在实际供水作业环境中,预付费IC卡水表作为半智能表计还普遍存在,它独立安装,利用IC卡传递数据与控制指令。
与远传智能水表不同,它通过与小区工作站直连的IC卡读写器实现水费预付及用水信息采集等功能。
因此,产生了在B/S模式应用下普遍存在的Web服务器端应用程序要驱动浏览器客户端设备的矛盾。
有效解决该问题成为WPCS的另一关键技术。
由于IC卡读写器通过串口与工作站连接,服务器端应用程序无法直接驱动它,系统采用ActiveX控件与虚拟串口技术,通过串口映射机制解决这一问题。
IC 卡预付费流程描述如下:(1) 初始化服务器端的虚拟串口VMCOMx;(2) 组织IC卡预付费写入指令,并发指令送到VMCOMx;(3) 通过串口映射机制,将VMCOMx网络帧转化为串口信息发送到请求工作站的物理设备执行;(4) 若设备的ActiveX控件在工作站没有注册,则在web页面中通过(5) 若ActiveX控件已注册,则直接使用控件驱动IC卡读写器执行指令;(6) 指令先进行卡类型及密码检测操作,如果卡类型合法且密码校验成功,则对IC卡执行写操作,否则,提示告警信息并退出;(7) 解析指令执行结果,若操作成功,预付费信息保存到数据库,否则,提示操作失败并退出。
(注:同时可读取上次用水信息,即完成滞后抄表功能。
)2.4 自动抄表流程设计快速、准确、可靠地获得用水管理的各类数据,是进行费用自动结算、用量分析、表计运行状况监测、负荷处理等应用管理的基础。
因此,自动抄表功能是WPCS的又一关键业务。
该功能的设计主要针对远传智能水表与光电只读水表,由Web服务器端的应用程序根据系统预先设定的采集时间自动完成,其中,发送指令与接收结果分别由不同的独立线程承担,自动抄表算法(AutoGetMeterInfo)关键伪码如下。
Public Class AutoGetMeterInfo(){//取预设抄表时间int interval=getCollectTime(“SystemParam”);int rtn=Timer(interval); //启动定时器if(rtn==0){ //0:表示设定采集时间到,则根据集中器表Hubinfo产生抄表指令集合List ginst=createGetInstructions(“Hubinfo”); ……initReceiveBuff(recbuff); //初始化接收缓冲区for(Instruction inst:glist){ //发送线程遍历抄表指令集合,并发送指令sendData(inst);}……//接收线程调用getDTUData()返回DTU收集的结果添加到接收缓冲区recbuff.add(getDTUData());for (ReceiveData recdata:recbuff) //主线程遍历并分析指令结果集合if(recdata.indexOf(“OK”)>-1)//执行成功则取出用水信息并插入到表UsedWater中,执行失败则取水表编号报警insertRow(“UsedWater”,getData(recdata));elsealertInfo(getMeterNo (recdata)+“抄表失败!”);}}3 实验3.1 试验环境WPCS系统使用现有互联网与GPRS网络作为通信基础设施,已在某自来水公司投入运行。
数据库服务器操选用IBM xSeries 365,配置Xeon MP 2.7G cpu,8G DDR内存,SCSI 2T硬盘,安装Windows 2005操作系统,DBMS使用SQL SERVER 2005。
Web服务器选用IBM xSeries 346,配置Xeon MP 3G cpu,4G DDR内存,SCSI 500G硬盘,安装Tomcat 6.5,Windows 2005操作系统。
各工作站及客户端操作系统使用WINDOWS XP/2000系列,安装IE6.0+SP2 浏览器软件,硬件大部分利用客户现有的PC机,以减少重复投入。
公司业务内网为自组局域网,运行TCP/IP 协议。
移动数据中心采用租用形式。
智能水表子网在硬件上主要由远传智能水表、集中器(DTU)、自组网络底层设施等组成;软件主要包括表计嵌入式软件、DTU运行软件、业务系统管理软件等。
此外,还有部分预付费IC卡表、机械表等,智能表计、DTU以及其嵌入式软件由制造商提供。
3.2 试验结果及分析分析试点的11个单位/小区,1350多家用水客户共1493只四种类型水表18个月的运行数据。
1493只水表数量分布如表1所示。
表1 四种类型水表数量分布图3表明了按系统预设的抄表时间,每2个月自动抄表一次,18个月共自动抄表9次。
结果显示光电表的抄表成功率超过90%,智能表的抄表成功率高于光电表,达97%,而且都呈逐渐上升的趋势。
通过对失败表计的现场检查,发现智能表计的安装使用时间比光电表计晚,且电气特性、连接线路、电池耗尽程度都好于光电表计,故其抄表成功率优于光电表。
随着对表计电池的更换及线路检修,能正常工作的表计增多,所以两者抄表成功率都呈上升趋势。
可以预计,在线路与表计正常工作情况下,自动抄表成功率将会达100%。