基于GPRS的自來水流量監測終端的設計

系統總體構成
自來水流量遠程監測系統的結構如圖1所示。系統由若干監測終端、無線數據傳輸網絡和監控中心三部分組成。其中，監測終端安裝于各供水分區的監測點，及時將監測到的流量數據通過GPRS網絡傳輸到設在自來水公司的監控中心，由中心對各分區的數據進行分析，從而實現對各分區供水的科學管理。這里所說的供水分區不是一般的給水系統分區（并聯分區或串聯分區），而是在供水管網上安裝流量計將整個供水系統劃分成若干個供水區域，每個區域作為一個監測點，對管理區域內流進的自來水總量和實際銷售的水量進行量化管理，以此來了解和掌握各區域內的需水量、供銷差、漏失量、未收費水量等情況。

圖1 系統結構圖

其中，監測終端應實現下列功能：

（1）現場采集流量信息，包括瞬時流量、正向總量、反向總量、流量百分比、差值總量、流速等信息。

（2）具有遠程通信功能。定時將采集的流量信息通過GPRS網絡，上傳至監控中心。

（3）監測終端可以按監控中心的指令完成校時。

（4）停電復電時間記錄。監測流量計的供電，一旦停電立即記錄下停電時間，并報告監控中心，隨即進入睡眠模式；恢復供電時，記錄來電時間，也上傳到中心。

（5）歷史數據記錄。具有一定的非易失性數據存儲區，可在本地保存斷電/復電時間以及歷史數據。

（6）軟件在線升級。監測終端預留升級接口，可在不改變硬件設計的情況下根據用戶的需要對軟件進行升級，滿足不同用戶的需求。

監測終端的硬件設計
監測終端由單片機、GPRS DTU(包括SIM卡、天線等)、供電電路、實時時鐘、Flash存儲器以及數據采集設備組成，如圖2所示。其中，虛線框中是需要用硬件實現的部分。