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基于GPRS DTU在工程機械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用方案

 

     GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)的英文簡稱，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線連接。采用分組交換技術(shù)。每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可咀由多個用戶共享，資源被有效的利用。甩戶永遠(yuǎn)在線且按流量計費，迅速降低了服務(wù)成本，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的．寒發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸．GPRS DTU數(shù)據(jù)傳輸理論帶寬可達(dá)171 2Kbit／s．實際應(yīng)用帶寬大約在20-100KBit/s，在此信道上提供TCP／IP連接，可以用于Internet連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。

 

工程機械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

  工程機械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是利用計算機檢測技術(shù)和無線通信技術(shù)，對正在施工的工程機械的運行狀態(tài)及施工進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測結(jié)果傳送回監(jiān)控中心進(jìn)行統(tǒng)計、分析；駕駛員可通過該系統(tǒng)將施工中遇到的問題告訴監(jiān)控中心，監(jiān)控中心的專家對其進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)。系統(tǒng)框圖如圖所示。

 

該系統(tǒng)主要由機載監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS DTU數(shù)傳模塊、互聯(lián)網(wǎng)傳輸部分和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端（RTU）組成。由于監(jiān)控對蒙(如汽車起重機、挖掘機等)在不停地移動中，機載監(jiān)控系統(tǒng)只能通過無線通訊系統(tǒng)才能把檢測到的數(shù)據(jù)及時儔輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心。機載監(jiān)控系統(tǒng)把現(xiàn)場工程機械的數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)檢測出來，通過RS一232發(fā)送給GPRS模塊，通過GPRS模塊把數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS網(wǎng)中。由于GPR網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)都是基于口協(xié)議的，且是互相連接的．所以只要遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以以任何方式上網(wǎng)，現(xiàn)場的數(shù)據(jù)就可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)透明地傳送到監(jiān)控中心。同樣的，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心發(fā)出的各種命令也可以以對應(yīng)的方式傳送給各個GRPS模塊。本系統(tǒng)采用我公司開發(fā)的基于GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊CM3161V。該模塊為用戶提供高速、永遠(yuǎn)在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)點對點、中心對多點、外圍設(shè)備之間等多種組網(wǎng)方式，構(gòu)成雙向、對等、實時的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，廣泛適用于信息互傳、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集等行業(yè)應(yīng)用。

 

 

GPRS模塊的工作原理

  GPRS DTU就是指工業(yè)級GSM/GPRS MODEM CM3161V型號，是一款基于移動GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺，內(nèi)嵌工業(yè)級GSM/GPRS無線模塊的撥號上網(wǎng)設(shè)備。產(chǎn)品特別針對工業(yè)現(xiàn)場的復(fù)雜環(huán)境而設(shè)計,通過 RS-232或 RS-485接口. 使用簡單的AT命令交互界面，這樣用戶面對的是基于串口通訊的 AT指令接口，可以完成端到端的可靠數(shù)據(jù)通信。原理框圖：

 

  無線模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

 

功能特點：

     標(biāo)準(zhǔn)RS232或RS485接口；支持標(biāo)準(zhǔn)的AT指令；支持短消息、撥號方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；工業(yè)級電源： DC7V~DC30V，內(nèi)置電源反向保護(hù)；工業(yè)級無線模塊：內(nèi)嵌德國西門子無線模塊，抗干擾強，傳輸穩(wěn)定；金屬外殼：采用金屬外殼，防輻射，抗干擾；防雷設(shè)計；符合電力安規(guī)要求；所有無線模塊都有通過CGD認(rèn)證或者FCC認(rèn)證或者CE認(rèn)證。 

以水泵監(jiān)測為例：

 

監(jiān)控軟件界面：

實時顯示

1、左側(cè)設(shè)備列表顯示出當(dāng)前在線和離線設(shè)備的信息，當(dāng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后，將從“離線設(shè)備列表”進(jìn)入“在線設(shè)備列表”，設(shè)備長時間不在線將從“在線設(shè)備列表”進(jìn)入“離線設(shè)備列表”；

2、右上角顯示設(shè)備編號、用戶名稱、聯(lián)系人、運行日期、到期日期、電話、傳真、手機、地址、SIM卡號等信息；

3、左上角顯示泵的轉(zhuǎn)速、泵電流、罐體液位、罐體流量、進(jìn)站壓力等信息；

4、窗口下面實時顯示泵的轉(zhuǎn)速、泵電流、罐體液位、罐體流量、進(jìn)站壓力等曲線；

5、中部文字提示當(dāng)前設(shè)備登陸時間，采集回傳數(shù)據(jù)的最后時間；

 

歷史記錄

1、用戶可以根據(jù)時間段來搜索歷史記錄；

2、歷史記錄將以曲線形式繪制在窗口上面，歷史記錄可以以列表的形式顯示在窗口下面，通過歷史記錄可以查看設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)和相關(guān)趨勢；

3、同時查詢的歷史記錄可以導(dǎo)出為excel表格；

 

組態(tài)軟件效果圖 

用戶可以根據(jù)需要通過組態(tài)軟件來定制程序，這樣界面表現(xiàn)形式更為靈活；

 

 

結(jié)束語

  GPRS DTU在工程機械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的成功應(yīng)用不僅實現(xiàn)了工程機械遠(yuǎn)程的監(jiān)測和控制，而且為實現(xiàn)工程機械的遠(yuǎn)程故障診斷以及對工程機械機群進(jìn)行合理的調(diào)度和管理打下了良好基礎(chǔ)，從而能夠提高工程機械的管理水平．優(yōu)化機械化施工組織．提高經(jīng)濟效益。隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時代的到來，GPRS技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中將會有更大的應(yīng)用空間和發(fā)展前景。