热网远程监控系统中通讯方式的选择及应用

　　随着社会科学技术的发展，众多热电企业已经通过实行热电联产的方式向热网用户集中供热。为了保证集中供热体系的稳定运行，热网公司普遍采用热网监控系统对热网用户进行实时监测。该文通过对几种通讯方式的比较研究，发现GPRS技术在热网远程监控系统中具有很高的实用价值。

　　《供热制冷》杂志创刊于2000年，杂志为国际标准十六开本。2007年9月全新改版，全彩印刷，月刊。2009年1月正式将封面升级为封面人物版，荣获科技部《中文科技期刊数据库》原文收录期刊、中国期刊全文数据库(CJFD)全文收录期刊、行业推荐期刊(CN11-4022/TU ISSN1008-570X)等荣誉称号，目前已成为在行业内决策人士首选专业类杂志。

　　随着计算机技术的迅猛发展，供热企业选择的通讯方式也越来越多。热网由于其特有的特点(如覆盖区域广、各个站点分散)。为了及时解决热网用户的需求，通讯方式的选择就显得非常重要。该文就是根据系统的控制功能和要求，通过比较各个通讯方式之间的优缺点，选择最适合的通讯方式为城市热网提供服务。

　　1热网远程监控系统的实施原则

　　热网监控系统的主要任务就是对热网用户进行供暖，它肩负着整个供热系统的监测和控制，需要处理大量的数据，其中包括全网系统的实时参数，并根据实时参数，了解热网系统运作情况，第一时间发现问题并解决问题.为了保证热网监控系统供热均匀，满足用户需求，对热网监控系统提出以下要求：

　　1)实时性。第一时间收集数据，并根据数据对用户进行配置处理，上传和下传时间必须得快。

　　2)灵活性。由于热网系统的本身特点，大都在城市密集区，很难架设电缆，需要特别灵活、覆盖面广的通讯方式。

　　3)安全陸及可扩展性。热网系统面向的都是一些小区，必须保证数据传输的稳定，且传输过程中不得丢失任何数据。为了减少热网系统的维护保养，选用性价比高的通讯方式也至关重要。

　　2常用通讯方式的比较

　　对于热网监控系统而言，通讯方式在其中发挥着重要的作用，它不仅可以保证系统稳定、而且可以完成系统的相关功能。现如今，热网监控系统所使用的通讯系统根据方式的不同分为有线和无线通讯。按照通讯网络类型来看，又可分为公网和专网两种通讯方式。现将热网监控系统的几种通讯方式进行比较，如表1所示。

　　1)Wi-Fi通讯方式。现今应用最广泛的一种无线网络通讯方式。Wi-Fi就是准许把一种电子设备连接到一个无线局域网内的技术，也就是可以把有线网络信号转换成无线网络信号。它具有传输速度快、可靠性高等优点。

　　2)485总线通讯方式。各个节点通过一条总线进行连接，通过采用内部通讯协议来实现的一种的通讯方式就是485总线方式，它属于有线专线。485总线通讯方式可以支持多个节点用户间进行通讯，且通讯方式比较可靠、运行成本较低。热网的通讯距离远、用户又相对较分散、且各个供热站本身的限制，所以485总线在远距离、大规模热网用户中一般都不会被应用。

　　3)无线电台通讯方式.我国采用的专用无线数据传输的分配频段主要分布在220-240MHz范围里，同时也包括800MHz等分散频段，所以无线电台传输数据就比较稳定、可靠、实时性也比较好，无线监控系统多采用这种通讯方式。由于无线电台主要采用主站呼叫、子站应答的数据采集模式，会导致传输数据的扩容性不好。同时，由于热网监控系统里的用户人数不断增加，热力站总数也会相应的增加，这样下来无线电台数据采集的实时陸就会大大降低，热网监控系统主要针对于大城市，随着大城市规划及建设力度不断增加，许多高楼大厦也会阻挡信号传输，这样肯定会对数据正常传输有相当大的影响，而且外部天气环境也会影响无线电台传输的稳定性。为了克服以上的不足，肯定会增加各个站台的巡查、修复等工作，这样下来成本肯定会上升。而且随着科技的发展，国家对无线电频谱资源的进一步管控，使得其收益会进一步降低，基于以上原因，在热网监控系统中，无线电台通讯方式已经不再是供热企业的最佳选择。

　　4)GPRS通讯方式。GPRS网络主要是通过移动数据专线(或者haternet)用TCP/IP或者UDP数据包方式传输数据GPRS网络。GPRS网络的工作流程主要是通过RS-485或者RS-232接口，然后现场仪表把得到的数据传输到GPRS DTU上，GPRSDTU把得到的数据达成了CP/IP或UDP数据包，最后将发送到移动数据专线(或者Internet)上固定的IP上，这样就完成了网络数据的传输工作。此外，GPRS网络可以通过电路交换模式作用在计算机通讯网络的路由器和移动终端上，主要负责提供数据的分组传递，这样可以保证用户在端到端的分组转移模式下传输数据，安全可靠。同时为了保证每位用户在占用多个无线信道的同时，又可以共享同一无线信道，我们采用GPRS网络的分组交换技术，可以很高效的利用网络资源，数据传输速率也可以达到一个很高的水平。GPRS网络具有很多优点，如数据传输速度快、网络系统维护量小、受外界干扰小等。但是它通讯运行成本很高，对电信运营商的依赖程度也较高，因此很多大型的热电公司对此就给与否决。但是随着网络通信技术的发展及电信运营商成本的降低，GPRS网络已经被很多热电公司所采用。

　　3GPRS网络的监控系统

　　GPRS网络监控系统主要由GPRS网络、智能GPRS无线控制终端、PLC控制模块、远程上位机管理系统、人机界面等组成，构架合理，非常方便实际操作。如图1则为GPRS通讯系统的构架图。

　　GPRS网络监控系统的特点：

　　1)较强的实时性。GPRS自身具有实时在线的特性，系统除了没有延迟，无需轮训就能同步接收、完成很多数据的采集，可以很好的满足系统对于数据采集和传输实时性的具体要求。

　　2)覆盖范围广。随着电信运营成本的降低，GPRS网络的覆盖范围可以进一步的增加，只要有网络的地方就可以完成热网监控系统的控制和管理.不限时间、地点，可以很好地满足偏远山区及一些地形比较复杂的区域”。

　　3)建设周期短。只要有网就可以个构建一个热网监控系统，它投资小，节约资源。GPRS具有双向信道传输的特点，可以很好地实现远程控制，及时进行参数调整等控制操作。

　　4GPRS网络的工作原理

　　在以往的通讯系统里，一个数据的连接必须要创建和保存另一个信道连接，且不能跟其他数据进行通讯，非常不便。当GPRS网络技术出现以后，由于GPRS网络有分组交换技术，可以在不同的用户之间通过一个传输通道，方便快捷，可以在很大程度上进行数据分配，提高宽带的利益效率，进一步解放热网系统。图2则为GPRS网络的工作原理图。

　　随着网络技术的发展完善，通信费用也在逐年降低，以前电路通讯以秒进行收費，现在GPRS网络数据收费是按照字节来计算，非常方便。在数据的传输过程中，数据被分成一定长度的包，通过预先分配信道建立连接，然后根据数据包的信息，寻找可用的信息资源将数据发送。在这种传输方式下，资源可以被所有热网用户分享使用。而GPRS技术就是把网络跟计算机巧妙的连接在一起，通过IP网络平台发展。GPRS模块通过GPRS通讯网络与远程控制装置进行连接，实现远程控制操作，非常适合热电企业。

　　5结论

　　通过比较几种通讯方式发现，GPRS技术网络传输数据可靠性高，建设成本和维护成本也存在一定的优势，随着GPRS网络的进一步完善和费用的降低，对于提高供热企业的工作效率和产值，具有重大的现实意义，值得推广应用。