系統(tǒng)硬件由若干個(gè)水廠測(cè)控分站和一個(gè)集控中心站,一套遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)組成。單個(gè)水廠測(cè)控分站的數(shù)量由需求確定,每個(gè)測(cè)控分站分別由RTU智能終端、變頻器、壓力變送器、 流量變送器、液位變送器、 全自動(dòng)加藥消毒系統(tǒng)、視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)、 供電管理系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

所有儀表選型選用符合《自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范》（SH3005-1999）規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的儀表，各站點(diǎn)選用相同系列，相同規(guī)格型號(hào)儀表；

該系統(tǒng)用到的計(jì)量?jī)x表包括水表、流量變送器、投入式液位計(jì)，壓力變送器，電壓傳感器和電流傳感器。

基本功能要求：測(cè)量取水量，通過(guò)信號(hào)線輸入給測(cè)控器。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的水表制造水平也有了大幅度提高，但是現(xiàn)有水表不外乎主要有兩類，一類是方便收費(fèi)、提高收費(fèi)管理水平的智能型水表，如IC卡、TM卡、代碼表以及遠(yuǎn)傳表等，此類表大多是在速度式水表的基礎(chǔ)上增加傳感器、數(shù)字模塊、電磁閥等配件改裝而成，由于增加了一些配件，靈敏度比同精度的速度式水表還略差；一類是提高水表靈敏度的高精度水表，如容積式、節(jié)水型表等，但是精度達(dá)到C級(jí)的容積式水表對(duì)水質(zhì)要求較高，只能用于純凈水管道，而節(jié)水型水表由于對(duì)原來(lái)的速度式水表機(jī)芯進(jìn)行了革新，使其達(dá)到滴水計(jì)量的水平，流量性能基本達(dá)到C級(jí)以上計(jì)量精度，正在被大多數(shù)自來(lái)水公司廣泛使用。所以在水表的選型上盡量采用高精度、高靈敏度且又適合水質(zhì)要求的水表。

目前國(guó)內(nèi)水表市場(chǎng)中的節(jié)水型水表共有兩大類：一種是用磁力閥通過(guò)壓差瞬間開閥充水推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)而計(jì)量的防滴漏水表，它只是提高了水表的靈敏度，在計(jì)量性能方面并沒(méi)有明顯提高，而且由于水質(zhì)問(wèn)題可能導(dǎo)致磁閥不能閉合，而失去防滴漏功能；另一種是江西三川水表股份有限公司的專利產(chǎn)品—節(jié)水型水表，它是通過(guò)改良原來(lái)速度式水表機(jī)芯結(jié)構(gòu)而達(dá)到“滴水計(jì)量”和提高水表計(jì)量精度的目的，對(duì)水質(zhì)要求不高，適用范圍較廣。

1．基本功能要求

a) 能夠測(cè)量累積流量、瞬時(shí)流量、流向；

b) 零漂自動(dòng)修正功能；

c) 有脈沖輸出或485輸出信號(hào)；

流量計(jì)選型是指按照生產(chǎn)要求，從儀表產(chǎn)品供應(yīng)的實(shí)際情況出發(fā)，綜合地考慮測(cè)量的安全、準(zhǔn)確和經(jīng)濟(jì)性，并根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)及流動(dòng)情況確定流量取樣裝置的方式和測(cè)量?jī)x表的型式和規(guī)格。

基本功能：測(cè)量蓄水池液位，通過(guò)信號(hào)線輸入到測(cè)控器中；

基本功能：測(cè)量水壓，通過(guò)信號(hào)線將數(shù)據(jù)輸入到測(cè)控器中；

先確定系統(tǒng)中測(cè)量壓力的最大值，一般而言需要選擇一個(gè)具有比最大值還要大1.5倍左右的壓力量程的變送器。這主要是在許多系統(tǒng)中，尤其是水壓測(cè)量中，有峰值和持續(xù)不規(guī)則的上下波動(dòng)，這種瞬間的峰值能破壞壓力傳感器。持續(xù)的高壓力值或稍微超出變送器的標(biāo)定最大值會(huì)縮短傳感器的壽命，這樣做還會(huì)使精度下降。于是可以用一個(gè)緩沖器來(lái)降低壓力毛刺，但這樣會(huì)降低傳感器的響應(yīng)速度。所以在選擇變送器時(shí)要充分考慮壓力范圍、精度與其穩(wěn)定性。

基本功能：測(cè)量電機(jī)電壓和電流參數(shù)，通過(guò)信號(hào)線輸入到測(cè)控器中；

單片機(jī)接收三個(gè)模擬直流電壓信號(hào)，一路脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)，四個(gè)I/O信號(hào)。通過(guò)RS232口與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。

實(shí)時(shí)時(shí)鐘；

單片機(jī)內(nèi)留有遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)指令存儲(chǔ)空間。

定時(shí)供水啟停泵，遠(yuǎn)程通過(guò)通訊模塊讀入，如不更改，永久保存。

啟泵后向上位機(jī)匯報(bào)電流、電壓、壓力、水表基礎(chǔ)數(shù)、水表瞬時(shí)流量，系統(tǒng)是否正常，啟泵的時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分），所在位置（單片機(jī)）

停泵時(shí)匯報(bào)水表基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所在位置，停泵時(shí)間（年、月、日、時(shí)、分）

響應(yīng)上位機(jī)發(fā)來(lái)的即時(shí)開泵和停泵指令

根據(jù)上位機(jī)指令和報(bào)警開關(guān)，采集和發(fā)送圖像（視頻模塊有此功能）設(shè)置電流報(bào)警閥值，該值應(yīng)該有兩項(xiàng)內(nèi)容，一是啟動(dòng)報(bào)警，采用延時(shí)方法，如規(guī)定時(shí)間到而電流仍超過(guò)一定值,則報(bào)警停啟.另一個(gè)是正常運(yùn)行時(shí)監(jiān)視,設(shè)定一個(gè)電流值,限時(shí)停泵報(bào)警.

設(shè)置電壓報(bào)警,分為低電壓和高電壓均停泵,報(bào)警.

漏電停泵報(bào)警,按接收來(lái)自漏電開關(guān)的信號(hào)執(zhí)行報(bào)警停泵.所有報(bào)警閥值都是從遠(yuǎn)端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)設(shè)置,所有報(bào)警和啟停泵及人為操作均向上位機(jī)匯報(bào),報(bào)警要匯報(bào)報(bào)警內(nèi)容,如超壓,超電流等等.

停電報(bào)警和來(lái)電供水功能,如因停電未能及時(shí)供水,則供電后五分鐘自動(dòng)按上次供水時(shí)間補(bǔ)充供水一次.

GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（General PacKet Radio Service）的英文簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS采用與GSM同樣的無(wú)線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳幀規(guī)則以同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道及其相似，因此現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)（BSS）從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋，GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源，從而提供了一種高效、低成本的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用間斷的、突發(fā)性的和頻繁的少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大量數(shù)據(jù)傳輸。GPRS理論帶寬可達(dá)171.2Kb /s,實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在10～70Kb/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?yīng)用。

GPRS的應(yīng)用非常廣泛，幾乎所有行業(yè)都能用到GPRS的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。但每種行業(yè)的實(shí)際需求和復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境都大不相同，所以每種行業(yè)都會(huì)有自己獨(dú)特的功能要求和組網(wǎng)方式。

如上圖所示，以下將一一對(duì)四種連接方案進(jìn)行講解：

方案一：中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP或者公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù)。

此種方案向先INTERNET運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)ADSL等寬帶業(yè)務(wù)。

1、 中心公網(wǎng)固定IP：監(jiān)控點(diǎn)直接向中心發(fā)起連接。運(yùn)行可靠穩(wěn)定，推薦此種方案。

2、 中心公網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+DNS解析服務(wù)：客戶先與DNS服務(wù)商聯(lián)系開通動(dòng)態(tài)域名，監(jiān)控點(diǎn)先采用域名尋址方式連接DNS服務(wù)器，再由DNS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動(dòng)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(fèi)用，但穩(wěn)定性受制于DNS服務(wù)器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的DNS服務(wù)商。此種方案適合小規(guī)模應(yīng)用。

方案二：中心采用主副GPRS-DTU，采用移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)動(dòng)態(tài)IP+移動(dòng)DNS解析服務(wù)。

此種方案客戶先與移動(dòng)DNS服務(wù)商聯(lián)系開通移動(dòng)動(dòng)態(tài)域名，監(jiān)控點(diǎn)先采用域名尋址方式連接移動(dòng)DNS服務(wù)器，再由移動(dòng)DNS服務(wù)器找到中心移動(dòng)動(dòng)態(tài)IP，建立連接。中心也用GPRS-DTU做接收端，但GPRS無(wú)線方式的中心不如有線方式的穩(wěn)定，所以采用主副兩個(gè)GPRS-DTU作冗余備份。主中心GPRS-DTU接收端掉線時(shí)，所有監(jiān)控點(diǎn)自動(dòng)轉(zhuǎn)到副中心GPRS-DTU接收端。此種方式也可以大大節(jié)約固定IP的費(fèi)用，但并不是所有移動(dòng)公司都提供DNS解析服務(wù)，所以要在有DNS解析服務(wù)的省市才能采用此種方案。此種方案適合小規(guī)模應(yīng)用。此種方案時(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性較差，不推薦使用。

方案三：中心采用主副GPRS-DTU，采用移動(dòng)APN專網(wǎng)固定IP。

此種方案客戶先與移動(dòng)申請(qǐng)APN專網(wǎng)業(yè)務(wù)。移動(dòng)為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)揂PN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN。得到APN后，給所有監(jiān)控點(diǎn)及中心分配移動(dòng)內(nèi)部固定IP。此種方案中心也像方案二一樣采用主副兩個(gè)GPRS-DTU作接收端，冗余備份。但此種方案較方案二而言，無(wú)需DNS解析，本身具有移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)固定IP，減少中間環(huán)節(jié)，穩(wěn)定性增強(qiáng)；且所有數(shù)據(jù)都在移動(dòng)GPRS的APN內(nèi)網(wǎng)傳輸，無(wú)需經(jīng)過(guò)公網(wǎng)，安全性增強(qiáng)。此種方案無(wú)需負(fù)擔(dān)寬度專線月租費(fèi)用，性價(jià)比合理，推薦使用。

方案四：中心采用APN專線， 所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP

此種方案客戶中心通過(guò)一條2M APN專線接入移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接，在GGSN與移動(dòng)公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)揂PN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN。得到APN后，給所有監(jiān)控點(diǎn)及中心分配移動(dòng)內(nèi)部固定IP。移動(dòng)終端和服務(wù)器平臺(tái)之間采用端到端加密，避免信息在整個(gè)傳輸過(guò)程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進(jìn)行隔離，并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過(guò)濾。 此種方案無(wú)論時(shí)時(shí)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(diǎn)比較多、時(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。在資金允許的情況下之最佳組網(wǎng)方式。