一、廠區(qū)廠房監(jiān)測需求

在工廠的廠區(qū)和廠房里，由于存在大量運轉(zhuǎn)的機器，導(dǎo)致在廠區(qū)廠房內(nèi)溫度較高，且會產(chǎn)品一些危險的氣體，因此需要對廠區(qū)廠房內(nèi)的溫濕度，氣體等進行實時的在線檢測，可以避免重大人員傷亡事件的發(fā)生，為工廠人員生命安全和安全生產(chǎn)保駕護航。本產(chǎn)品采用集睿無線遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控，無需布線，安裝方便，低成本，易維護。

二、無線檢測系統(tǒng)總體設(shè)計

檢測系統(tǒng)由溫濕度傳感器、氣體傳感器、無線通信設(shè)備、監(jiān)控中心軟件三部分組成。溫濕度傳感器和氣體傳感器主要測量廠房內(nèi)的溫濕度和氣體濃度。無線通信設(shè)備是把檢測到的實時數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送監(jiān)控中心。由于無線傳輸不受距離的限制，因此一個監(jiān)控中心可以檢測多個廠房的狀況。監(jiān)控中心軟件主要負責(zé)處理每個廠區(qū)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并在電腦上實時顯示。監(jiān)控中心可以作為服務(wù)器，實現(xiàn)遠程登陸。監(jiān)控中心對歷史數(shù)據(jù)進行保存。同時、監(jiān)控中心還可對可能出現(xiàn)的危險數(shù)據(jù)進行短信報警。

無線檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：

2.1 數(shù)據(jù)中心及WEB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

數(shù)據(jù)中心主要完成接收廠區(qū)廠房內(nèi)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、保存、顯示、遠程登陸等功能，數(shù)據(jù)中心及WEB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下

2.2數(shù)據(jù)中心功能介紹

設(shè)備管理模塊

該模塊主要功能：添加，刪除設(shè)備；配置設(shè)備信息，如配置DTU號，配置設(shè)備地址信息，配置設(shè)備類型，配置其他說明信息等。

組織設(shè)備，管理設(shè)備。當(dāng)設(shè)備較多時，該功能特別重要，可方便客戶管理設(shè)備，使組織清晰。如：

設(shè)備通訊管理模塊

通訊管理模塊負責(zé)程序與DTU的通訊管理。通訊管理模塊，采用異步socket方式同DTU進行通訊。該模塊會定期清除死連接，當(dāng)有新DTU請求建立連接時會及時通知程序。

系統(tǒng)配置模塊

該模塊負責(zé)管理系統(tǒng)配置，如系統(tǒng)端口，采樣周期，是否保存數(shù)據(jù)等系統(tǒng)配置信息。

通訊協(xié)議解碼編碼模塊

該模塊根據(jù)設(shè)備的通訊協(xié)議，將設(shè)備發(fā)送給數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議解碼，然后將解碼后的數(shù)據(jù)提供給軟件中心，或顯示或保存。

該模塊還負責(zé)將查詢命令，設(shè)置參數(shù)或控制命令，編碼為設(shè)備通信協(xié)議格式，通過“通訊管理模塊”發(fā)送給設(shè)備。

該部分隨設(shè)備或通訊協(xié)議不同而不同。

實時數(shù)據(jù)顯示模塊

該部分將通訊協(xié)議解碼后的數(shù)據(jù)顯示。該部分可單獨顯示一個設(shè)備如：

也可按站點顯示全部設(shè)備信息如：

數(shù)據(jù)保存模塊

可根據(jù)客戶需要，將數(shù)據(jù)保存到excel文件或數(shù)據(jù)庫。

歷史數(shù)據(jù)程序模塊

查詢保存的歷史數(shù)據(jù)，可顯示曲線或表格數(shù)據(jù)。對曲線，可選擇顯示的曲線，具有曲線放大縮小功能。

參數(shù)設(shè)置模塊

該模塊可運行用戶通過DTU遠程修改設(shè)置設(shè)備參數(shù)。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊

根據(jù)客戶需要，生成統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

故障報警模塊

根據(jù)設(shè)備報警條件，等發(fā)生報警時，給出報警信息。并記錄報警信息。

2.3 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸

2.2.1 GPRS無線通信技術(shù)

使用GPRS無線通信技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸具有一下優(yōu)點：

1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、接入范圍大，系統(tǒng)構(gòu)建便捷、運行成本較低等特點。

2）傳輸速率較高，理論數(shù)據(jù)傳輸速率可高達171Ｋbps。

3）登錄和接入等待時間短，可快速建立連接。

4）提供實時在線功能，用戶將處于“永遠在線”狀態(tài)，數(shù)據(jù)實時傳輸。

5）計費合理，即使用戶可以一直在線，但只按數(shù)據(jù)流量收取費用。

GPRS上述優(yōu)勢特點非常適用于實時采集數(shù)據(jù)、不易布線、設(shè)備分散的工程中使用。

2.2.2 GPRS D800無線傳輸產(chǎn)品

GPRS D800使用GPRS無線通信技術(shù)開發(fā)的一款實現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)漠a(chǎn)品。D800通過RS232/RS485接口相連。當(dāng)客戶的設(shè)備把數(shù)據(jù)輸出給D800，D800則把收到的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給中國移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)，之后數(shù)據(jù)到達移動的機房，通過機房中的設(shè)備數(shù)據(jù)被傳送到因特網(wǎng)。然后通過因特網(wǎng)數(shù)據(jù)到達數(shù)據(jù)處理中心。同樣，數(shù)據(jù)處理中心也可以通過這套系統(tǒng)吧數(shù)據(jù)傳給遠端的設(shè)備。這樣通過D800這個無線通道，數(shù)據(jù)中心就可以和遠端的設(shè)備進行數(shù)據(jù)的交換。

GPRS D800產(chǎn)品采用工業(yè)級模塊和芯片，以及穩(wěn)定、方便、易用的軟件，多年已經(jīng)廣泛應(yīng)用電力、水文、氣象、環(huán)保、物流等領(lǐng)域。產(chǎn)品外型如下：

2.2.3D800產(chǎn)品性能指標(biāo)

1、基本功能：

同時支持GPRS和短信的雙通道數(shù)據(jù)傳輸

支持透明傳輸和協(xié)議傳輸

支持單中心和多中心的工作方式

多種數(shù)傳方式，可以電話、數(shù)據(jù)喚醒等

支持數(shù)據(jù)中心使用域名或IP地址

支持短信的遠程配置

遠程升級，方便后續(xù)的功能增加和程序升級

2、硬件平臺：

軟硬件看門狗設(shè)計，保證產(chǎn)品長期穩(wěn)定運行

使用凌特工業(yè)電源芯片

WAVECOM高性能工業(yè)級GPRS模塊

5V-30V寬電壓輸入

抗干擾、防靜電設(shè)計，適合電磁環(huán)境惡劣的應(yīng)用需求

3、技術(shù)參數(shù)：

輸入電壓：5V至30V寬電壓輸入

接口：RS232，RS485，TTL

串口波特率：110～115200bits/s

工作溫度：-20~+70oC

尺寸：95x66x26mm

三、系統(tǒng)配置和調(diào)試

3.1連接DTU

參照DTU的接口定義，用串口線把DTU和電腦連接起來，如下圖所示：

接口定義

按上圖所示：

? 把天線通過天線接口和DTU相連。

? 在SIM卡接口處取出SIM卡座，放入開通GPRS功能，接入點是CMNET的SIM卡。

? 用串口線把DTU和電腦連接起來。串口線連接電腦的一端使用標(biāo)準的9針接口，接線方法如下表：另一端連接到DTU的1（地），2（RX），3（TX）口。

? 用220V轉(zhuǎn)12V的電源適配器給DTU供電。正極接10口，負極接9口，請勿接反。

3.2配置DTU

1、打開配置工具，如下圖所示。

2、點擊幫助按鈕可以了解連接DTU的順序。

3、連接DTU成功后，配置“主數(shù)據(jù)中心IP地址”。此地址是電腦連接到因特網(wǎng)的公網(wǎng)IP地址。可登陸/，獲得電腦的IP地址。

4、把傳輸方式配置成“透明傳輸”，連接方式配置成“TCP連接”，調(diào)試狀態(tài)設(shè)置成“1”。注意把DTU和設(shè)備連接時要把調(diào)試狀態(tài)設(shè)置成“0”。

3.3連接到數(shù)據(jù)中心

1、打開超級終端，把波特率設(shè)置成57600，8N1。

2、打開數(shù)據(jù)中心軟件，把端口設(shè)置成5001，點“偵聽”，等待DTU連接，如果DTU連接上來后如下圖顯示：

3、DTU和數(shù)據(jù)中心建立連接后，就可以進行數(shù)據(jù)的無線傳輸。通過超級終端發(fā)數(shù)據(jù)給DTU,DTU收到數(shù)據(jù)后通過無線的方式發(fā)送給數(shù)據(jù)中心軟件并顯示。數(shù)據(jù)中心也可以發(fā)送數(shù)據(jù)給DTU,DTU收到后通過串口輸出并在超級終端上顯示。

3.4其他問題

設(shè)置路由器轉(zhuǎn)發(fā)

要建立DTU的測試系統(tǒng)，首先要保證運行數(shù)據(jù)中心軟件的電腦是能夠上因特網(wǎng)的。如果電腦是直接撥號上網(wǎng)的則不用進行路由器的轉(zhuǎn)發(fā)，如果是通過路由器上網(wǎng)的，則需要在路由器上進行端口的轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)置。

獲得電腦的本地IP地址。此地址和電腦的公網(wǎng)IP地址不是同一個地址。點左下角的“開始”-》“運行”菜單。然后輸入cmd后點確定。

在彈出的對話框中輸入ipconfig，如下圖所示：

其中：IP Address。。。后面對應(yīng)的“192.168.1.170”就是電腦的本地IP地址。

登陸路由器，以TP-LINK的路由器為例，每個品牌的設(shè)置界面有所不同，請參考其說明書。TP-LINK的如下圖所示：

進入“轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則-》虛擬服務(wù)器”，點擊添加新條目。如下圖所示。在服務(wù)端口號中填入5001。IP地址中填入電腦的運行數(shù)據(jù)中心軟件的電腦的本地IP地址。點擊保存。

其他注意事項：

把運行數(shù)據(jù)中心軟件的電腦中的殺毒軟件暫時關(guān)閉，有些殺毒軟件截獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。