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    GPRS DTU环境(jing)温度远程监测系统(tong)
    案例背(bei)景
     
      目(mu)前(qian),不(bu)管在(zai)人们(men)的日常生活(huo)中(zhong),还是在(zai)能(neng)源化工(gong)等(deng)工(gong)业行业中(zhong),对(dui)环境温(wen)度(du)的监(jian)测(ce)已经成为必不(bu)可少的一项(xiang)工(gong)作(zuo),在(zai)某些(xie)对(dui)环境温(wen)度(du)要求更高的领域中(zhong),对(dui)环境温(wen)度(du)的监(jian)测(ce)更是重中(zhong)之重,传统的温(wen)度监(jian)测(ce)需要靠(kao)人(ren)力以及简陋的(de)温(wen)度检测(ce)设(she)备来监(jian)测(ce),随着科技的(de)发展进步,在工(gong)业中(zhong)以及对(dui)环境温(wen)度要求严格的(de)行业中(zhong),仅靠(kao)上述(shu)工(gong)作已经跟不上发展步骤,还要浪(lang)费大量(liang)的(de)人(ren)力物力。随着通信技术的发展(zhan),一种基于GPRS通信(xin)技术的无(wu)线数(shu)据传输(shu)系统在(zai)环(huan)境(jing)温度(du)监(jian)(jian)测中不仅(jin)可以做到实(shi)时监(jian)(jian)测环(huan)境(jing)温度(du)还能实(shi)现无(wu)人值守,这种完美的适合类似温度(du)监(jian)(jian)测等(deng)各种工业环(huan)境(jing),它正在(zai)发挥越来(lai)越大的作(zuo)用。
     
      
    系(xi)统总体结构
     
      环境(jing)温度监(jian)测系统主要由数据采(cai)集终端,监(jian)控中心和数据传输网(wang)络构成(cheng)。本系统采(cai)用GPRS作(zuo)为通信网(wang)络,它具有不需架设通信线(xian)路,组(zu)网(wang)灵活方便,资(zi)源利(li)用率高等(deng)特点(dian)。
      系统机(ji)构框图(tu)如下:
     
      数据采集终端
      数(shu)据(ju)采(cai)(cai)集终端通(tong)过终端传(chuan)感(gan)器设备如温(wen)度传(chuan)感(gan)器等(deng)进行温(wen)度等(deng)相关数(shu)据(ju)的(de)采(cai)(cai)集,通(tong)过GPRS模块发送数(shu)据(ju)到监控中心,采(cai)(cai)集终端有(you)温(wen)度传(chuan)感(gan)器、和RTU构(gou)成,温(wen)度传(chuan)感(gan)器采(cai)(cai)集到得温(wen)度数(shu)据(ju)由RTU进行数(shu)据处理(li),通过(guo)DTU传送到监控中心服(fu)务器上,对(dui)数(shu)据进行(xing)实时显示,查询以及保存(cun)。
      采集终端硬件设(she)备
      温(wen)(wen)(wen)度(du)传(chuan)感器(qi)采用高(gao)精(jing)度(du)的(de)DS18B20温(wen)(wen)(wen)度(du)传(chuan)感器(qi),测量温(wen)(wen)(wen)度(du)范围为-55-125度(du),精(jing)度(du)可达+/-0.0625度(du),采用不锈(xiu)钢护套封装,防(fang)水(shui),防(fang)腐,耐高(gao)温(wen)(wen)(wen),抗干扰,适合各(ge)种恶劣环境(jing)下的(de)温(wen)(wen)(wen)度(du)检(jian)测。
      远程测(ce)控终(zhong)端采用(yong)无线监测(ce)报警GPRS RTU,它(ta)基于移动GPRS网(wang)络平台,内嵌工业级GPRS无线模块,具(ju)有(you)4路外部信息监测(ce)报警功能(neng),连接温(wen)度传(chuan)感器,随(sui)时监测(ce)设备(bei)或环境温(wen)度信息,在(zai)其(qi)发生(sheng)变化或超出预(yu)警范围后,向远程服务器或最多(duo)5个(ge)管理员手(shou)机发送报警信息(xi),保护(hu)人员、设备(bei)、财产安全。
      功能特点:
      ◆ 体积小巧(qiao),方(fang)便安装;
      ◆ 宽电压供电范围:5V-30V;
      ◆ 4路模拟量输(shu)(shu)入,采集精度(du): 12bit,默认4-20mA输(shu)(shu)入,(可选0-5V、0-30V输(shu)(shu)入),支持大部分传感器的接入。
      ◆ 可(ke)配置超上下限报警(jing)、恢复(fu)报警(jing)、重复(fu)报警(jing)等,报警(jing)内容可(ke)任意修改;
      ◆ 最多支持5名管理员,报(bao)(bao)警发(fa)生时向管理员发(fa)送报(bao)(bao)警短信;
      ◆ 带RS232、RS485双串(chuan)口;
      ◆ 串口传输(shu)支(zhi)持多种协(xie)议,我公司自定协(xie)议和Modbus协(xie)议(ASCII、RTU、Modbus TCP)完美支(zhi)持;
      ◆ 数据传输采用GPRS模块可实(shi)现(xian)功(gong)能:
            ◇ GPRS断线自动(dong)重连;
            ◇ 根据需(xu)要最多可同时连接6个(ge)中心服(fu)务器;
            ◇ 支(zhi)持固(gu)定(ding)IP、域名(ming)解析和(he)APN专网的寻(xun)址方式(shi);
            ◇ 支持(chi)TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等协议;
            ◇ 支(zhi)持的节点数,只要服务器资源(yuan)允许,理论上(shang)不限;
            ◇ 减少布线的成本和施(shi)工的麻烦;
            ◇ 支持(chi)短信数据传输、短信参数配(pei)置功(gong)能;
            ◇ 支持(chi)电(dian)话和(he)短信唤醒功能;
       ◆ 支持(chi)专用软件(jian)进行本地和远程参数配(pei)置及维护;
       ◆ 支持(chi)本地和远程固件(jian)升级(ji);
      DTU模块采用 GPRS DTU,基于GPRS网络平台通过RS232或RS485接口与TCP/UDP协议实现透明转换。用户使用基于串口通讯的AT指令接口,与Internet 相连,极大简化用户开发过程。
     
      系统软(ruan)件设计
     
      系统软件(jian)(jian)(jian)由采(cai)集终端(duan)软件(jian)(jian)(jian)和监(jian)控(kong)中心的客户端(duan)软件(jian)(jian)(jian)构成,采(cai)集终端(duan)软件(jian)(jian)(jian)通(tong)过对RTU采(cai)集到的温度等(deng)参数进行处理,通(tong)过GPRS DTU发送到监(jian)控(kong)中心服(fu)务器,服(fu)务器软件(jian)(jian)(jian)可以显示(shi)参数的实时监(jian)测,数据存储,历史查询等操作(zuo)。
      采集终端软件
      终端通(tong)过RS232串(chuan)口与GPRS DTU连接,通(tong)过AT指令进行控制,通(tong)信链路(lu)的(de)建(jian)立(li)(li)与解除均有监控中(zhong)心控制,DTU要去和后台建(jian)立(li)(li)连接,必须告诉DTU接收端的(de)IP地址或者(zhe)域名。否则dtu不知道和谁(shei)建(jian)立(li)(li)连接。手机登陆到gprs网络(luo)后,移(yi)(yi)动会给(ji)手机临时(shi)分配一(yi)个移(yi)(yi)动内容的IP地址,和因特(te)网上的地址不同,如果(guo)把这个IP地址告诉dtu,dtu是不能和他建立(li)连接的。但是,如果(guo)你买了移(yi)(yi)动定制的APN节点的sim卡,分别放在dtu和手机中(zhong),是可以建立dtu和手机直接的通信。
      配置软件如下
     
      GPRS DTU与监控中心的通信连接方式
      1、实时(shi)在线(与中心端(duan)实时(shi)保持(chi)通讯状态(tai))功耗是最(zui)大的。
      2、下(xia)位机数据(ju)触发(DTU保持待机状态,检(jian)测串口(kou)信号(hao)(hao),串口(kou)有数据(ju)的时候再进(jin)行GPRS拨号(hao)(hao)与中心(xin)建(jian)立连接),这(zhei)种(zhong)模式相对(dui)比(bi)较省(sheng)电(dian)(但(dan)如果(guo)下(xia)位机发送数据(ju)比(bi)较频繁的话 比(bi)第(di)一(yi)种(zhong)模式可能还要更耗电(dian))
      3、中心呼(hu)叫模(mo)式(shi)(通过电(dian)话或短信(xin)进行(xing)呼(hu)叫上线,DTU也是保持(chi)待机(ji)状(zhuang)态(tai))这种(zhong)模(mo)式(shi)相(xiang)对比(bi)较省(sheng)电(dian)(但如果上位机(ji)呼(hu)叫比(bi)较频繁的话 比(bi)第一种(zhong)模(mo)式(shi)可(ke)能还要更耗电(dian))
      4、设备完全(quan)关机,由下(xia)位机对dtu电(dian)源进行控制;下(xia)位机需要发送数据时再给dtu进行供(gong)电(dian),这种(zhong)模式功耗最小,缺陷就是中心(xin)不能主动(dong)发送数据。
      监控中(zhong)心软(ruan)件
      软件显示界面如下
     
    通过软件界(jie)面可(ke)以显(xian)示数(shu)据的(de)实(shi)时(shi)显(xian)示以及历史记录查询。
      
    结语
      基于的(de)无线远(yuan)程温度(du)监测系统稳定性好,测量到得数据准确性高(gao),设(she)备(bei)终(zhong)端还(hai)可(ke)以(yi)连接如电(dian)压(ya),湿度(du),压(ya)力(li),张力(li)等(deng)各(ge)种传(chuan)感(gan)器设(she)备(bei)以(yi)及(ji)各(ge)种广域环境(jing)下的(de)数据传(chuan)输监测工(gong)作,在无人值守工(gong)业(ye)环境下具有越来越大(da)的(de)作(zuo)用。

     

      
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