GPRS DTU環(huán)境溫度遠程監(jiān)測系統(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，對環(huán)境溫度的監(jiān)測已經成為必不可少的一項工作，在某些對環(huán)境溫度要求更高的領域中，對環(huán)境溫度的監(jiān)測更是重中之重，傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測需要靠人力以及簡陋的溫度檢測設備來監(jiān)測，隨著科技的發(fā)展進步，在工業(yè)中以及對環(huán)境溫度要求嚴格的行業(yè)中，僅靠上述工作已經跟不上發(fā)展步驟，還要浪費大量的人力物力。隨著通信技術的發(fā)展，一種基于GPRS通信技術的無線數(shù)據傳輸系統(tǒng)在環(huán)境溫度監(jiān)測中不僅可以做到實時監(jiān)測環(huán)境溫度還能實現(xiàn)無人值守，這種遠程監(jiān)控系統(tǒng)完美的適合類似溫度監(jiān)測等各種工業(yè)環(huán)境，它正在發(fā)揮越來越大的作用。

系統(tǒng)結構

        環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)主要由數(shù)據采集終端，監(jiān)控中心和數(shù)據傳輸網絡構成。本系統(tǒng)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(tǒng)機構框圖如下：

　　數(shù)據采集終端

　　 數(shù)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(shù)據的采集，通過GPRS模塊發(fā)送數(shù)據到監(jiān)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(shù)據由RTU進行數(shù)據處理，通過DTU傳送到監(jiān)控中心服務器上，對數(shù)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(huán)境下的溫度檢測。

　　遠程測控終端采用無線監(jiān)測報警GPRS RTU，它基于移動GPRS網絡平臺，內嵌工業(yè)級GPRS無線模塊，具有4路外部信息監(jiān)測報警功能，連接溫度傳感器，隨時監(jiān)測設備或環(huán)境溫度信息，在其發(fā)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(fā)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(fā)生時向管理員發(fā)送報警短信;

　　◆ 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)據傳輸采用GPRS模塊可實現(xiàn)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(xié)議;

　　◇ 支持的節(jié)點數(shù)，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(shù)據傳輸、短信參數(shù)配置功能;

　　◇ 支持電話和短信喚醒功能;

　　◆ 支持專用軟件進行本地和遠程參數(shù)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(xié)議實現(xiàn)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(fā)過程。

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成，采集終端軟件通過對RTU采集到的溫度等參數(shù)進行處理，通過GPRS DTU發(fā)送到監(jiān)控中心服務器，服務器軟件可以顯示參數(shù)的實時監(jiān)測，數(shù)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(jiān)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(jié)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(jiān)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(tài))功耗是最大的。

　　2、下位機數(shù)據觸發(fā)(DTU保持待機狀態(tài)，檢測串口信號，串口有數(shù)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(fā)送數(shù)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(tài))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(fā)送數(shù)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(fā)送數(shù)據。

        監(jiān)控中心軟件

                軟件顯示界面如下

        通過軟件界面可以顯示數(shù)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(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定性好，測量到得數(shù)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(huán)境下的數(shù)據傳輸監(jiān)測工作，在無人值守工業(yè)環(huán)境下具有越來越大的作用。