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GPRS DTU環境溫度遠程監測系統
案例背景
 
  目前,不管在人們的日常生活中,還是在能源化工等工業行業中,對環境溫度的監測已經成為必不可少的一項工作,在某些對環境溫度要求更高的領域中,對環境溫度的監測更是重中之重,傳統的溫度監測需要靠人力以及簡陋的溫度檢測設備來監測,隨著科技的發展進步,在工業中以及對環境溫度要求嚴格的行業中,僅靠上述工作已經跟不上發展步驟,還要浪費大量的人力物力。隨著通信技術的發展,一種基于GPRS通信技術的無線數據傳輸系統在環境溫度監測中不僅可以做到實時監測環境溫度還能實現無人值守,這種遠程監控系統完美的適合類似溫度監測等各種工業環境,它正在發揮越來越大的作用。
 
  
系統總體結構
 
  環境溫度監測系統主要由數據采集終端,監控中心和數據傳輸網絡構成。本系統采用GPRS作為通信網絡,它具有不需架設通信線路,組網靈活方便,資源利用率高等特點。
  系統機構框圖如下:
 
  數據采集終端
  數據采集終端通過終端傳感器設備如溫度傳感器等進行溫度等相關數據的采集,通過GPRS模塊發送數據到監控中心,采集終端有溫度傳感器、DTU和RTU構成,溫度傳感器采集到得溫度數據由RTU進行數據處理,通過DTU傳送到監控中心服務器上,對數據進行實時顯示,查詢以及保存。
  采集終端硬件設備
  溫度傳感器采用高精度的DS18B20溫度傳感器,測量溫度范圍為-55-125度,精度可達+/-0.0625度,采用不銹鋼護套封裝,防水,防腐,耐高溫,抗干擾,適合各種惡劣環境下的溫度檢測。
  遠程測控終端采用無線監測報警GPRS RTU,它基于移動GPRS網絡平臺,內嵌工業級GPRS無線模塊,具有4路外部信息監測報警功能,連接溫度傳感器,隨時監測設備或環境溫度信息,在其發生變化或超出預警范圍后,向遠程服務器或最多5個管理員手機發送報警信息,保護人員、設備、財產安全。
  功能特點:
  ◆ 體積小巧,方便安裝;
  ◆ 寬電壓供電范圍:5V-30V;
  ◆ 4路模擬量輸入,采集精度: 12bit,默認4-20mA輸入,(可選0-5V、0-30V輸入),支持大部分傳感器的接入。
  ◆ 可配置超上下限報警、恢復報警、重復報警等,報警內容可任意修改;
  ◆ 最多支持5名管理員,報警發生時向管理員發送報警短信;
  ◆ 帶RS232、RS485雙串口;
  ◆ 串口傳輸支持多種協議,我公司自定協議和Modbus協議(ASCII、RTU、Modbus TCP)完美支持;
  ◆ 數據傳輸采用GPRS模塊可實現功能:
        ◇ GPRS斷線自動重連;
        ◇ 根據需要最多可同時連接6個中心服務器;
        ◇ 支持固定IP、域名解析和APN專網的尋址方式;
        ◇ 支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協議;
        ◇ 支持的節點數,只要服務器資源允許,理論上不限;
        ◇ 減少布線的成本和施工的麻煩;
        ◇ 支持短信數據傳輸、短信參數配置功能;
        ◇ 支持電話和短信喚醒功能;
   ◆ 支持專用軟件進行本地和遠程參數配置及維護;
   ◆ 支持本地和遠程固件升級;
  DTU模塊采用JY-MD GPRS DTU,基于GPRS網絡平臺通過RS232或RS485接口與TCP/UDP協議實現透明轉換。用戶使用基于串口通訊的AT指令接口,與Internet 相連,極大簡化用戶開發過程。
 
  系統軟件設計
 
  系統軟件由采集終端軟件和監控中心的客戶端軟件構成,采集終端軟件通過對RTU采集到的溫度等參數進行處理,通過GPRS DTU發送到監控中心服務器,服務器軟件可以顯示參數的實時監測,數據存儲,歷史查詢等操作。
  采集終端軟件
  終端通過RS232串口與GPRS DTU連接,通過AT指令進行控制,通信鏈路的建立與解除均有監控中心控制,DTU要去和后臺建立連接,必須告訴DTU接收端的IP地址或者域名。否則dtu不知道和誰建立連接。手機登陸到gprs網絡后,移動會給手機臨時分配一個移動內容的IP地址,和因特網上的地址不同,如果把這個IP地址告訴dtu,dtu是不能和他建立連接的。但是,如果你買了移動定制的APN節點的sim卡,分別放在dtu和手機中,是可以建立dtu和手機直接的通信。
  配置軟件如下
 
  GPRS DTU與監控中心的通信連接方式
  1、實時在線(與中心端實時保持通訊狀態)功耗是最大的。
  2、下位機數據觸發(DTU保持待機狀態,檢測串口信號,串口有數據的時候再進行GPRS撥號與中心建立連接),這種模式相對比較省電(但如果下位機發送數據比較頻繁的話 比第一種模式可能還要更耗電)
  3、中心呼叫模式(通過電話或短信進行呼叫上線,DTU也是保持待機狀態)這種模式相對比較省電(但如果上位機呼叫比較頻繁的話 比第一種模式可能還要更耗電)
  4、設備完全關機,由下位機對dtu電源進行控制;下位機需要發送數據時再給dtu進行供電,這種模式功耗最小,缺陷就是中心不能主動發送數據。
  監控中心軟件
  軟件顯示界面如下
 
通過軟件界面可以顯示數據的實時顯示以及歷史記錄查詢。
  
結語
  基于GPRS DTU的無線遠程溫度監測系統穩定性好,測量到得數據準確性高,設備終端還可以連接如電壓,濕度,壓力,張力等各種傳感器設備以及各種廣域環境下的數據傳輸監測工作,在無人值守工業環境下具有越來越大的作用。

 

  
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