北京托众TONC远程测控系统信息采集、传输技术解决方案

在水利领域，存在远程测控的要求，其特点是地理上的分散性、空间上的远距离、时间要求的及时性。与之特点相伴而生的，是随之而来的难题：如何及时有效的将分布在广阔区域内的信息数据提供给管理部门。 过去，数据的获得，主要是通过现场人工采集或通过电话线定时召测，不仅管理和维护成本很大，而且数据的时效性差，自动化处理能力不强，往往发现问题时，损失已经造成，落后的传输手段不能为生产管理提供有力的保障。 而采用传统的短波、超短波电台无线电台作为数据的传输手段，其局限性也日益突出：受雷电干扰大，受电离层变化影响大，通信受同频干扰、三阶互调干扰以及无线寻呼、数据传输、电气设备干扰日趋严重;国家频段资源申批管理严格，可用带宽有限。 今天，依靠全新的信息技术，一切都将改变。北京托众软件技术有限公司远距离、大范围智能测控系统 (TONC)日臻完善，已进入实用阶段，在这一领域处于事实上的国际领先地位。TONC远程测控系统以CDMA/GPRS信道即国家公用无线互联网为远程传输平台，开创性的把以太网技术应用于数据采集、传输、存储与控制，与广泛应用于工业、民用测控领域的DCS、PLC产品和技术有机融合，将测控状态参量与设备集成到以太网，从而形成一套具有诸多优良特性远程测控方案。

方案内容

现代水政管理，要求必须实现信息数字化采集，以便准确、快速掌握各方面水利信息，包括汛情旱情信息、水量水质信息、水环境信息和水工程信息等等，为水行政管理服务，为国民经济发展服务。但是在我国水利系统，采集和传输系统面临严重的问题。

全国各地建设有众多水文站、雨量站、水面蒸发站、泥沙站、地下水监测井、水质监测站、实验站、水情报汛站以及断面等，另外还有为数众多的城市输水项目，这些站点涵盖了雨情、水情、泥沙、地下水、蒸发、水质、防汛等水文信息的采集、处理、服务，和城市输水工程多级泵站、管道的测控信息，可以说是数据量很大、对时效性要求极高、对信息处理的及时性要求极高，但我国很多地区水资源信息采集很大程度上还是依赖于人工调查采集方式，尤其是基层站点，自动化程度很低。

水信息传输系统建设也较为滞后，大部分水情站点的工情、旱情、灾情等信息采集主要通过有线电话、传真或统计报表邮寄的方式传递，受人为因素影响较大，准确性、时效性不高，可靠性差。

TONC远程测控系统对这种地理上分散、时效性要求高的测控项目有很好的适用性。它在水利系统的作用，体现在水利信息化的采集、传输和存储等三个阶段。

TONC远程测控系统融合了目前计算机、通信、传感器与控制技术的技术成果，通过数据采集器(TONC网络控制器产品)获取安装在水文站、雨量站、水面蒸发站、泥沙站、地下水监测井、水质监测站、实验站、水情报汛站以及断面设备上的各种传感器等数据参量，由CDMA/GPRS网关，经国家无线公共网络传至管理中心局域网上，实现对水利生产过程的全面监控。[page]

方案特点

TONC远程测控系统的特性突出表现在：

1.以现代网络技术为基础的测控系统，不受地形地域的限制，实际上它的远程特性以千公里单位计，甚至可扩展至全球范围;

2.从前端到末端全程采用 IP技术，突破数据传输与共享的鸿沟;

3.传输数据实时性好，数据采集速度快速，每个端站的数据采集的时间 <3秒，传输速率高，适合大规模应用。

技术构架

系统整体架构：

技术手段灵活，总拥有成本( TOC)低，比如告警信息等低频度小流量的数据传输用费用低廉的SMS短信息方式实现，运营商无线数据业务的丰富使得采用GPRS/CDMA数传可用带宽日益提高，而费用持续降低。

TONC远程测控系统涵盖了监测与控制、调度指挥、办公自动化等范畴，各系统基于IP技术无缝集成，适应现代化生产管理和办公需要，大大拉近了监测者与前端对象之间的距离，让监测人员能随时随地地掌握信源地各种信息。

•　数据检测功能：自动监测并记录水利设备上的电压、电流、电度等电参量，温度、压力、流量、液位、水份含量等模拟量参数，泵、阀、开关回路状态等数字量参数，以及设备可以提供的其它串口数据。

• IP数据封装：采集、传输、存储、共享、控制全程IP协议数据封装，现场数据可受控的向任何IP终端发送。如手机，笔计本电脑等。

•　灵活选择数传方式：实时的数据采集可利用 CDMA/GPRS数据信道的实时在线特性，不间断的对受测对象进行监测;间歇性或触发性的数据传输，可采用SMS短信息的形式。TONC网络采集控制模块具有丰富的可编程特性，可与管理系统软件有机结合，以实现多样化的定制。

•　数据存储与共享：任何测得数据均可集中于实时数据库，形式多样地(如 WEB，SMS等)，及时地向相关方面分发;数据最终进入历史数据库，可作为统计分析和预测的基础数据，这些数据可方便的实现受控的局域网范围、互联网范围数据共享。

水利信息采集系统的监测现场有各种机电设备，例如：水泵、阀门、指示灯、操作按钮、水位传感器、压力传感器、流量传感器、温度传感器以及自动分析仪器等。每个点站共有监控信息可达数十个，这些信息通过现场可编程控制器运行本地控制。同时控制器的串口通过无线网络服务器连接到位于互联网上的监控中心，与监控中心的监控程序进行实时通信。

远程传输系统基于 CDMA/GPRS 信道，同时支持 SMS 方式的数据上传和指令下达。

采用基于 CDMA的远程监测系统，配合以必要的物理化学手段(各种传感器)可以实现远程无人值守的自动采集和传输。TONC远程测控系统可广泛应用于水利系统的 水情信息采集和传输、水质信息采集和传输、 水资源信息采集和传输、工情信息采集和传输、灾情信息采集和传输，为水政管理提供可靠的情报资料。

建立该数据采集监控系统，可使控制中心随时直观地监视其所属采集站上传的数据：温度、湿度、压力、气体的含量、各种物理和化学指标如 PH 值、 COD 等，以及位置信息、水深、流速、运动方向，各种阀门、驱动器，机电设备的工作状态等参数，并可通过双向的短信息通信对所属目标进行管理调度，处理紧急报警等情况