GPRS DTU環(huán)境溫度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　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(yè)行業(yè)中，對(duì)環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為必不可少的一項(xiàng)工作，在某些對(duì)環(huán)境溫度要求更高的領(lǐng)域中，對(duì)環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)更是重中之重，傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)需要靠人力以及簡(jiǎn)陋的溫度檢測(cè)設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)，隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，在工業(yè)中以及對(duì)環(huán)境溫度要求嚴(yán)格的行業(yè)中，僅靠上述工作已經(jīng)跟不上發(fā)展步驟，還要浪費(fèi)大量的人力物力。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，一種基于GPRS通信技術(shù)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)中不僅可以做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度還能實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，這種遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)完美的適合類(lèi)似溫度監(jiān)測(cè)等各種工業(yè)環(huán)境，它正在發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集終端，監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。本系統(tǒng)采用GPRS作為通信網(wǎng)絡(luò)，它具有不需架設(shè)通信線路，組網(wǎng)靈活方便，資源利用率高等特點(diǎn)。系統(tǒng)機(jī)構(gòu)框圖如下：

　　數(shù)據(jù)采集終端

　　 數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)終端傳感器設(shè)備如溫度傳感器等進(jìn)行溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心，采集終端有溫度傳感器、DTU和RTU構(gòu)成，溫度傳感器采集到得溫度數(shù)據(jù)由RTU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)DTU傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，查詢以及保存。

　　采集終端硬件設(shè)備

　　溫度傳感器采用高精度的DS18B20溫度傳感器，測(cè)量溫度范圍為-55-125度，精度可達(dá)+/-0.0625度，采用不銹鋼護(hù)套封裝，防水，防腐，耐高溫，抗干擾，適合各種惡劣環(huán)境下的溫度檢測(cè)。

　　遠(yuǎn)程測(cè)控終端采用無(wú)線監(jiān)測(cè)報(bào)警GPRS RTU，它基于移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，內(nèi)嵌工業(yè)級(jí)GPRS無(wú)線模塊，具有4路外部信息監(jiān)測(cè)報(bào)警功能，連接溫度傳感器，隨時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備或環(huán)境溫度信息，在其發(fā)生變化或超出預(yù)警范圍后，向遠(yuǎn)程服務(wù)器或最多5個(gè)管理員手機(jī)發(fā)送報(bào)警信息，保護(hù)人員、設(shè)備、財(cái)產(chǎn)安全。

功能特點(diǎn)

　　◆ 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(rèn)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(bào)警、恢復(fù)報(bào)警、重復(fù)報(bào)警等，報(bào)警內(nèi)容可任意修改;

　　◆ 最多支持5名管理員，報(bào)警發(fā)生時(shí)向管理員發(fā)送報(bào)警短信;

　　◆ 帶RS232、RS485雙串口;

　　◆ 串口傳輸支持多種協(xié)議，我公司自定協(xié)議和Modbus協(xié)議(ASCII、RTU、Modbus TCP)完美支持;

　　◆ 數(shù)據(jù)傳輸采用GPRS模塊可實(shí)現(xiàn)功能：

　　◇ GPRS斷線自動(dòng)重連;

　　◇ 根據(jù)需要最多可同時(shí)連接6個(gè)中心服務(wù)器;

　　◇ 支持固定IP、域名解析和APN專網(wǎng)的尋址方式;

　　◇ 支持TCP、UDP、PPP、ICMP、DNS、FTP等協(xié)議;

　　◇ 支持的節(jié)點(diǎn)數(shù)，只要服務(wù)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(shù)據(jù)傳輸、短信參數(shù)配置功能;

　　◇ 支持電話和短信喚醒功能;

　　◆ 支持專用軟件進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程參數(shù)配置及維護(hù);

　　◆ 支持本地和遠(yuǎn)程固件升級(jí);

　　DTU模塊采用JY-MD GPRS DTU，基于GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)通過(guò)RS232或RS485接口與TCP/UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)透明轉(zhuǎn)換。用戶使用基于串口通訊的AT指令接口，與Internet 相連，極大簡(jiǎn)化用戶開(kāi)發(fā)過(guò)程。

系統(tǒng)軟件

        系統(tǒng)軟件由采集終端軟件和監(jiān)控中心的客戶端軟件構(gòu)成，采集終端軟件通過(guò)對(duì)RTU采集到的溫度等參數(shù)進(jìn)行處理，通過(guò)GPRS DTU發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器，服務(wù)器軟件可以顯示參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，歷史查詢等操作。

　　采集終端軟件

　　終端通過(guò)RS232串口與GPRS DTU連接，通過(guò)AT指令進(jìn)行控制，通信鏈路的建立與解除均有監(jiān)控中心控制，DTU要去和后臺(tái)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(shuí)建立連接。手機(jī)登陸到gprs網(wǎng)絡(luò)后，移動(dòng)會(huì)給手機(jī)臨時(shí)分配一個(gè)移動(dòng)內(nèi)容的IP地址，和因特網(wǎng)上的地址不同，如果把這個(gè)IP地址告訴dtu，dtu是不能和他建立連接的。但是，如果你買(mǎi)了移動(dòng)定制的APN節(jié)點(diǎn)的sim卡，分別放在dtu和手機(jī)中，是可以建立dtu和手機(jī)直接的通信。

　　配置軟件如下

GPRS DTU與監(jiān)控中心的通信連接方式

　　1、實(shí)時(shí)在線(與中心端實(shí)時(shí)保持通訊狀態(tài))功耗是最大的。

　　2、下位機(jī)數(shù)據(jù)觸發(fā)(DTU保持待機(jī)狀態(tài)，檢測(cè)串口信號(hào)，串口有數(shù)據(jù)的時(shí)候再進(jìn)行GPRS撥號(hào)與中心建立連接)，這種模式相對(duì)比較省電(但如果下位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)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(guò)電話或短信進(jìn)行呼叫上線，DTU也是保持待機(jī)狀態(tài))這種模式相對(duì)比較省電(但如果上位機(jī)呼叫比較頻繁的話 比第一種模式可能還要更耗電)

　　4、設(shè)備完全關(guān)機(jī)，由下位機(jī)對(duì)dtu電源進(jìn)行控制;下位機(jī)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)再給dtu進(jìn)行供電，這種模式功耗最小，缺陷就是中心不能主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。

        監(jiān)控中心軟件

                軟件顯示界面如下

        通過(guò)軟件界面可以顯示數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示以及歷史記錄查詢。

結(jié)語(yǔ)：

        基于GPRS DTU的無(wú)線遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性好，測(cè)量到得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高，設(shè)備終端還可以連接如電壓，濕度，壓力，張力等各種傳感器設(shè)備以及各種廣域環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)測(cè)工作，在無(wú)人值守工業(yè)環(huán)境下具有越來(lái)越大的作用。