遠(yuǎn)程多點(diǎn)無線數(shù)據(jù)傳輸在水廠中的應(yīng)用

1、遠(yuǎn)程多點(diǎn)無線數(shù)據(jù)傳輸在水廠中的應(yīng)用摘要：本論文闡述的遠(yuǎn)程多點(diǎn)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是以PC機(jī)為中心控制，PLC數(shù)據(jù)采集模塊DTU作為下位機(jī)通過無線數(shù)傳模塊進(jìn)行通信。無線通信系統(tǒng)主要有建網(wǎng)快速、移動(dòng)方便、省去布線煩惱等優(yōu)點(diǎn)，借助互聯(lián)網(wǎng)把分散遠(yuǎn)距離需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，通過無線通訊技術(shù)傳送到水廠調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)界面，具有實(shí)時(shí)、高效、可靠、操作方便等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控系統(tǒng)通用分組無線業(yè)務(wù)組態(tài)軟件計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)過程中，取得了良好的效果。目前隨著企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)Intranet和互聯(lián)網(wǎng)Internet的普及，使無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)至關(guān)重要的組成部分，通過內(nèi)

2、部局域網(wǎng)，實(shí)時(shí)監(jiān)視與管理現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，了解現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況，及時(shí)做出判斷、決策，更有利于生產(chǎn)調(diào)度和管理。我水廠在原有的自動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，應(yīng)用遠(yuǎn)程多點(diǎn)無線數(shù)據(jù)傳輸對(duì)遠(yuǎn)距離的5個(gè)計(jì)量點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，依靠無線通信線路，將現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)傳送至公司調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)視，既提高了管理的效率，又降低了運(yùn)行成本。1GPRS/CDMA技術(shù)介紹GPRS(GeneralPacketRadioService是一種基于GSM系統(tǒng)，高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其基本特點(diǎn)是：（1）傳輸速率高，理論帶寬可達(dá)171.2Kbps,實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在40100Kbps。（2）永遠(yuǎn)在線，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)

3、。（3）按流量計(jì)費(fèi)，收費(fèi)不高，降低了使用成本?；贗P協(xié)議，可以訪問整個(gè)Internet。GPRS部分支持雙頻GSM/GPRS,CDMA部分支持800/1900MHZ雙頻，使用方便、靈活、可靠。2無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的組成水廠的人機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由位于水廠調(diào)度中心裝有Wincc組態(tài)軟件的計(jì)算機(jī)操作站組成，進(jìn)行遠(yuǎn)程、分布式監(jiān)控，操作站安裝Windows2000操作系統(tǒng)作為Wince組態(tài)軟件運(yùn)行平臺(tái)，它可以提供監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集等全部功能，是一個(gè)使用方便、可擴(kuò)展性強(qiáng)、監(jiān)控性能高的監(jiān)控組態(tài)軟件。無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的硬件組成包括：調(diào)度中心上位機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、無線GPRS網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程終端單元（RTU）幾個(gè)部分組成，系統(tǒng)

4、的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖：本水廠最大的特點(diǎn)是地域分散，各個(gè)計(jì)量點(diǎn)分布相隔很遠(yuǎn)，測(cè)量數(shù)據(jù)主要是流量和壓力，下位機(jī)系統(tǒng)選小型化、低成本同時(shí)性能穩(wěn)定的PLC控制器，我們選用西門子的S7200系列。為了節(jié)省人力，降低噸水成本，各計(jì)量點(diǎn)常常是無人值守，操作人在調(diào)度中心進(jìn)行集中監(jiān)控。數(shù)據(jù)通信方式采用軟件編程方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，用VB語言編分別編寫上位機(jī)和下位機(jī)的通信程序。現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)終端GPRSDTU內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議棧，具有Socket通訊功能，并提供透明數(shù)據(jù)傳輸通道，用戶只需要設(shè)置一些參數(shù)就能實(shí)現(xiàn)與Internet直接相連，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互連互通。需要設(shè)置的參數(shù)有：調(diào)度中心上位機(jī)IP地址及端口號(hào)設(shè)置；Soc

5、ket通訊類型（TCP或UDP）；通訊接口參數(shù)；觸發(fā)方式設(shè)置等。調(diào)度中心上位機(jī)通過ADSL連接，采用動(dòng)態(tài)域名解決辦法，實(shí)現(xiàn)固定域名到動(dòng)態(tài)IP地址之間的解析。上位機(jī)每次上網(wǎng)得到新的IP地址，由安裝在上位機(jī)里的動(dòng)態(tài)域名軟件把這個(gè)IP地址發(fā)送到動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù)器，更新域名解析服務(wù)庫，GPRSDTU通過這個(gè)域名發(fā)起Socket連接時(shí)，動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù)器回返回正確的IP地址給它。遠(yuǎn)程終端單元RTU主要由F2103GPRS模塊、電源、天線、PLC的CPU及各種I/O模板及后備電池、機(jī)箱等幾部分組成，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度中心傳送數(shù)據(jù)，接收并執(zhí)行上位機(jī)的命令。3應(yīng)用情況系統(tǒng)運(yùn)行表明，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視及時(shí)、性能可靠、操作方便，具有以下特點(diǎn)：（1）豐富的畫面顯示功能。在調(diào)度中心上位機(jī)顯示的監(jiān)控畫面有各個(gè)計(jì)量站的流量壓力趨勢(shì)圖、調(diào)用菜單畫面、報(bào)警畫面、報(bào)表畫面等，操作人員通過調(diào)用這些畫面可以全面地了解各個(gè)計(jì)量站的運(yùn)行情況，并且很方便地進(jìn)行調(diào)度。（2）故障診斷與報(bào)警處理功能。在各個(gè)計(jì)量站的操作畫面中都列出其起動(dòng)條件狀態(tài)口：上電情況、通訊狀態(tài)、故障狀態(tài)等，記錄報(bào)警發(fā)生時(shí)的有關(guān)信息，女口：故障標(biāo)簽名稱、報(bào)警信息、故障報(bào)警時(shí)間、確認(rèn)報(bào)警時(shí)間等