【正文】 模量采集模塊簡介 KLN4111x、 KLN4112x 系列產(chǎn)品是集采集、通訊為一體的模擬量采集模塊 [8]，可采集 020mA、 010mA、 010V、 05V 的直流信號，通訊可選 RS232 或 RS485 接口。 AT 命令修改參數(shù)： 命令： AT+SVRCNT=n + [回車鍵 ] n 的范圍為 1~8 成功返回： OK 失敗返回： ERROR 主 /備份中心設(shè)置 (圖 35 中 3 位置 ) 當(dāng)服務(wù)器中心數(shù)目設(shè)置為 1 時，主 /備份中心參數(shù)起作用。使用配置軟件進(jìn)行配置的步驟如下： ① 用串口線將 DTU 和電腦連接好。 傳感器是攝取信息的關(guān)鍵器件，它與通信技術(shù)和計算機技術(shù)構(gòu)成了信息技術(shù)的三大支柱，是現(xiàn)代信息系統(tǒng)和各種裝備不可缺少的信息采集手段，也是采用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要方法，對提高經(jīng)濟(jì)效益、科學(xué)研究與生產(chǎn)技術(shù)的水平有著舉足輕重的作用。同樣，利用電子儀器特別象計算機控制的自動化裝置來代替人的勞動，那么計算機類似于人的大腦，而僅有大腦而沒有感知外界信息的“五官”顯然是不足夠的，中央處理系統(tǒng)也還需要它們的“五官” —— 即傳感器。 現(xiàn)在廣大的互聯(lián)網(wǎng) (尤其是寬帶 )用戶不再滿足于作為單一的客戶端的上網(wǎng)方式 ，希望能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器的功能 ， 動態(tài) DNS(域名解析 )服務(wù) ， 也就是可以將固定的互聯(lián)網(wǎng)域名和動態(tài) (非固定 )IP 地址實時對應(yīng) (解析 )的服務(wù)。 GGSN 還提供相關(guān)的 GCDR 計費信息的收集和傳送工作。用戶數(shù)據(jù)能夠壓縮，并有重傳協(xié)議保護(hù)，因此數(shù)據(jù)傳輸高效且可靠。 GPRS 能在 ~10 秒之內(nèi)恢復(fù)數(shù)據(jù)的重新傳輸。 GPRS 經(jīng)過 GSM Release 96 至 Release99技 術(shù)規(guī)范版本的不斷完善，得到世界各國的廣泛認(rèn)同，其核心網(wǎng)絡(luò)部分也己經(jīng)作為第三 代移動通信 WCDMA 規(guī)范中分組域的重要基礎(chǔ)。從 GPRS 手機上網(wǎng)，到各種定位導(dǎo)航系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻傳輸系統(tǒng)、城市水資源檢測、配電自動化、物資調(diào)度、自動化抄表、工業(yè)監(jiān)控等大型工業(yè)項目中得到了廣泛應(yīng)用。利用 GSM 網(wǎng)絡(luò)的 SMS(短消息 )服務(wù)傳輸數(shù)據(jù)。這些方法可以歸納為 ： (1)現(xiàn)場總線方式。 本課題的來源、研究目的及意義 隨著工業(yè)技術(shù)水平的飛速發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò) 大，城鎮(zhèn)農(nóng)村廠礦油田等地的用水量正在急劇增大，管網(wǎng)節(jié)點的分布也越來越廣泛。本文提出一種基于 GPRS的 供水遠(yuǎn)程自動化 監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)以 GPRS 網(wǎng)絡(luò)作為遠(yuǎn)程信號的傳輸平臺，并結(jié)合Visual Basic 語言程序與無線終端 DTU 及數(shù)據(jù)采集模塊 RTU 解決了監(jiān)控中的無線通信問題 ， 具有更好的可靠性和實時性。 近幾十年來，電子技術(shù)有了非常迅猛發(fā)展，同時也帶動了計算機技術(shù)和通信技術(shù)的高速飛躍，這幾種技術(shù)相結(jié)合演化出許多新的通信方式，其中 GPRS(General Packet Radio Service)無線通信網(wǎng)更是優(yōu)秀代表。在其上傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠且速度快，這種方法特別適用于已有局域網(wǎng)的場合。 GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱。 提出基于GPRS 的遠(yuǎn)程管網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)以遠(yuǎn)程終端控制單元 (RTU： Remote Terminal Unit)作為現(xiàn)場 數(shù)據(jù) 采集的核心，結(jié)合各種工業(yè)級的傳感器，實現(xiàn)管網(wǎng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集功能 。 (3)GPRS 接入等待時間短，可快速建立連接。支持特定的點到點和點到多點服務(wù)，以實現(xiàn)一些特殊應(yīng)用如遠(yuǎn)程信息處理。在用戶激活 PDP 階段， SGSN 負(fù)責(zé) 進(jìn)行用戶 APN(Access Point Name,業(yè)務(wù)接入點 )的選擇和控制，并通過與 DNS 的協(xié)同工作得到 APN 所屬 GGSN 的地址，然后在與相關(guān) GGSN進(jìn)行 Qos 協(xié)商的基礎(chǔ)上建立連接 pan，獲得用戶動態(tài)地址，從 而 形成用戶的 PDP 相關(guān)數(shù)據(jù) ； 在用戶就緒狀態(tài) SGSN 控制路由區(qū)的更新 ； 在數(shù)據(jù)傳送過程中， SGSN 負(fù)責(zé)石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 數(shù)據(jù)包的壓縮、封裝、分段重組，以及相關(guān)邏輯鏈路的建立、釋放和負(fù)荷分擔(dān)下作。用戶訪問可以準(zhǔn)確并且快捷的進(jìn)行，但同時企業(yè)需要付出高昂的靜態(tài) IP 申請費用； 存在一種服務(wù)或者應(yīng)用，在用戶訪問企業(yè)網(wǎng)站的時候，可以通過這個服務(wù)器或者應(yīng)用來解析出網(wǎng)站的實時 IP，反饋給用戶，用戶通過這個靜 態(tài) IP 來 快捷的訪問企業(yè)的網(wǎng)站。 在申請護(hù)時，輸入要申請的名稱和密碼，填寫相關(guān)資料后，就申請成功了，申請了護(hù)照后，登錄護(hù)照，注冊一個免費域名記錄，然后花生殼就起作用了。醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，電子脈博儀、體溫計、醫(yī)用呼吸機、超聲波診斷儀、斷層掃描 (CT)及核磁共振診斷設(shè)備，都大量地使用了各種各樣的傳感技術(shù)。 8MB Flash (3)高性能工業(yè)級模塊 工作原理 DTU 是基于移動網(wǎng)絡(luò)，針對工業(yè)監(jiān)控、交通管理、金融等行業(yè)的數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用開發(fā)的。 根據(jù)配置軟件的提示，給 DTU 上電。請設(shè)置的跟用戶終端的串口參數(shù)相一致，否則可能出現(xiàn)接收數(shù)據(jù)不正常的現(xiàn)象。 注意：采集濾波參數(shù)默認(rèn)為 20，再無特殊情況下請勿修改，采集濾波參數(shù) t 調(diào)小可提高采集值更新速度但會導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)不穩(wěn)；反之亦然，本產(chǎn) 品采用的是 Modbus RTU 協(xié)議。 網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 監(jiān)控管理中心 以太網(wǎng)中國移動G PR S 網(wǎng)絡(luò)D TU 無線傳輸模塊R TU / 通信模塊現(xiàn)場采集模塊數(shù)據(jù)庫 圖 41 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 監(jiān) 控系統(tǒng)各界面設(shè)計與實現(xiàn) 登錄界面 框架及實現(xiàn) 開 始輸 入 用 戶 名輸 入 密 碼登 錄錯 誤錯 誤正確正確 圖 42 登錄界面框架 系統(tǒng)登錄界面實際如圖 43 所示 。規(guī)則如下： ① DTU 接收到串口數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)中包含 0xfe，則會轉(zhuǎn)化為 0xfd 0xee，發(fā)送到中心服務(wù)器，中心服務(wù)器收到的是 0xfd 0xee。若不使用我們提供的動態(tài)庫，請自行識別心跳包，以免與數(shù)據(jù)包混在一起 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 32 通信過程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (1)數(shù)據(jù)類型 typedef UINT u32t。 //接收到的數(shù)據(jù)包長度 u8t m_data_type。 以上 u64t 類型的時間是基于 GMT 時間 1970 年 1 月 1 日 0： 00： 000 以來的秒數(shù)指示時間值 ， 即當(dāng)前時間距 1970 年 1 月 1 日 0 點 0 分 0 秒以秒為單位的數(shù)值。 typedef USHORT u16t。若不使用我們提供的 動態(tài)庫，請自行將數(shù)據(jù)進(jìn)行反轉(zhuǎn)義。 實 時 顯 示顯示查詢備份退出系統(tǒng)啟動服務(wù)實時曲線歷史曲線歷史數(shù)據(jù) 圖 44 實時顯示框圖 設(shè)計界面如圖 45 所示 。% 通訊方式 RS23 RS485 通訊協(xié)議 Modbus RTU 通訊波特率 1200bps、 2400bps、 4800bps、 9600bps、 19200bps、38400bps、 57600bps、 115200bps 通訊幀格式 8 個數(shù)據(jù)位、偶校驗、 1 個停止位 (默認(rèn) ) 8 個數(shù)據(jù)位、奇校驗、 1 個停止位 8 個數(shù)據(jù)位、無校驗、 2 個停止位 8 個數(shù)據(jù)位、無校驗、 1 個停止位 通訊接口 RS232 DB9(孔 ) RS485 端子 () 通訊隔離電壓 RS232 DC 2500V RS485 DC 2500V RS232 177。上述設(shè)置完畢，才能保證 DTU 是透明傳輸，只進(jìn)行數(shù)據(jù)的透明傳輸 。直到提示信息 ― 現(xiàn)在可以對配置進(jìn)行操作！ ‖(圖 34)出現(xiàn)時，則可以對 DTU 相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置了 。 DTU 原理框圖參見圖 32 所示 。在軍事國防領(lǐng)域，各種偵測設(shè)備，紅外夜視探測，雷達(dá)跟蹤、武器的精確制導(dǎo)，沒有傳感器是難以實現(xiàn)的。 (2)憑已注冊的 Oray 護(hù)照成功登錄，那么護(hù)照下所有 激活花生殼服務(wù) 的域名將與機器的公網(wǎng) IP 綁定。 盡管服務(wù)器的 IP 地址固定了 ， 但要記憶像 這樣的 IP 地址還是很煩人的 ， 互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器何止數(shù)萬 ， 誰能都記住 ？ 因此就有了傳統(tǒng)的 DNS 服務(wù) (域名解析服務(wù) )， 它可以用一串容易記憶并富有含義的字符代替枯燥的 IP 地址 ， 例如用 代替 。 SGSN 還完成相關(guān)的 SCDR與 MCDR 等計費信息的收集和傳送。 (9)GPRS 支持基 于 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，可以和 IP 網(wǎng)、 網(wǎng)互聯(lián)互通。 石家莊鐵道大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 (4)提供實時在線功能，用戶將始終處于連線和在線狀態(tài)，這將使訪問服務(wù)變得非常簡單、快速。設(shè)計高效目可靠運行的監(jiān)測中心。 GPRS 是一種以全球手機系統(tǒng) (GSM)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可說是 GSM 的延續(xù)。 (4)線電臺的采集方 式 。 基于 GPRS[1]無線網(wǎng)絡(luò)的供水監(jiān)測系統(tǒng)，是對采集監(jiān)控數(shù)據(jù)方式的巨大改進(jìn)，它是隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的，利用計算機和 GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)自動讀取遠(yuǎn)程水壓、流量計量表的數(shù)據(jù)并加以分析、處理和存儲。最后闡述了本設(shè)計系統(tǒng)的優(yōu)點與不足，提出下一步改進(jìn)方向。 the real time and reliability is better. This paper firstly introduces the basic principle of GPRS technologies, describes the detailed system relevant technology and the parameters of hardware and configuration, using dynamic DNS solve the problem without a fixed IP, and on this basis introduces in detail the monitoring center software realization and the effect after all parts realization. Finally expounds the design system, and puts forward the advantages and shortings of next improving direction. Key words: remote monitoring measuring center TCP/IP protocol GPRS 基于 GPRS 的供水自動化監(jiān)控系統(tǒng) 目 錄 第 1 章 緒論 ....................................................................................................................... 1 本課題的來源、研究目的及意義 ....................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................... 2 本課題研究內(nèi)容 ................................................................................................... 3 論文的章節(jié)結(jié)構(gòu) ................................................................................................... 4 第 2 章 供水遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) ........................................................................... 5 GPRS 協(xié)議分析 .................................................................................................... 5 GPRS 無線通信協(xié)議特點 .......................................................................... 5 GPRS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及各接口之間的關(guān)系 ...................................................... 6 動態(tài)域名解析 ....................................................................................................... 8 動態(tài)域名解析的概念 ........................................