技術頻道

      正偉數字GPRS DTU監控方案

      一、系統概述
      在自來水廠、污水處理廠、造紙廠及水質監測、水文監測、環境保護等行業,需要對水質的一些參數進行監測,最重要的和最有效的監測參數是水的PH值。
      這些參數需要每天定時,甚至實時進行采集和監測,在傳統情況下,一般采用人工現場采集和鋪設線路進行采集,前者采集成本高,采集周期長,隨機誤差大,不利于實時監測,后者監測距離進,監測點數少,布線成本高。
      利用GPRS網絡的覆蓋面廣,使用費用低,數據傳輸質量好的特點,我們推出基于GPRS網絡(CDMA、GSM)的集中實時PH值監測系統。在管理中心對全廠各個采集點的數據進行集中監控,并可以采用太陽能電池供電,對江河湖的水質進行實時監控。
      系統具有采集范圍廣,采集數據及時,系統成本低,使用費用低的特點,在水文監測,環保監測領域具有極大的使用價值。

      二、系統結構

      本系統大的結構是C/S模式,在管理中心是一個TCP/IP的服務器,所有的監控點配置置PH值采集設備,即PH計,同時配置無線傳輸設備,即無線數據終端,監控點可以有多個,每個監控點可以分布在不同的地方,甚至全國范圍。每個監控點的無線數據終端通過TCP/IP連接到管理中心的服務器上,終端是TCP/IP的客戶端。整個系統是一個多點對一點的TCP/IP通信系統,采集的PH值數據直接發送到管理中心的計算機上,便于數據存儲和分析處理。
      系統的結構框圖如圖1所示:

      圖中的PH計放置在每個需要監測的監測點,每個PH計通過串口連接一個無線采集終端,采集終端通過GPRS無線上網,將數據通過INTERNET互聯網傳輸到管理中心。
      管理中心的計算機通過ADSL、撥號、寬帶等方式連接到互聯網,接收終端傳輸過來的PH數據。多個采集終端使用一個管理中心,數據統一傳輸到管理中心。在管理中心可以設置分管理中心,分管理中心也可以接收終端的數據,但是權限不一樣,管理中心可以接收所有終端的數據,而分管理中心只能接收自己有權限管理的終端的數據。

      三、系統功能

      本無線PH集中監測系統具有下列功能:
      1.多個監測點數據的集中監測,監測距離不受限制;
      2.在管理中心對數據的采集間隔可以遠程設置;
      3. PH計可以分級,分權限管理,本級只能管理本級的ph計;
      4. 全天候,24小時在線數據監測;
      5. 系統使用簡便,運行和維護費用低;
      6.系統可以任意擴展,可以任意縮減,無投資浪費;
      7.PH值可以設置多級報警,報警時間恢復時間可以記錄、查詢;
      8.PH數據的圖表分析,打印,報表等功能;
      9.采集數據可以實時上傳到管理中心;
      10.采集數據可以保存在終端本地,每個終端可以保存約1個月的數據。

      四、系統設備

      系統使用的設備包括無線采集終端和PH計,有中心的管理軟件。
      無線采集終端的性能參數如下所示:

      1.硬件特性

      提供1個RS-232串行用戶接口:TXD、RXD、GND 、VCC;
      用戶接口波特率:19200 bps;
      提供2個狀態輸入接口和2個控制輸出接口;
      3個指示燈:模塊狀態指示燈、網絡狀態指示燈、參數設置指示燈;
      用戶接口支持TTL電平和RS-232電平(可選);
      使用專用電源穩壓模塊為系統供電,提高了系統的可靠性;
      電源和串口防浪涌設計;
      程序下載更新;
      即插即用,免設置。

      2.主要器件

      處理器,高速專用MCU;
      數據存儲器,32K +512KBytes;
      程序存儲器,64K Bytes;
      連接器,孔式DB-9;
      無線模塊;

      3.硬件接口

      DB9串行數據接口定義:
      管腳
      定義
      描述
      pin1
      POWER IN
      電源輸入,DC+5V
      pin2
      TXD
      無線數據終端發送數據
      pin3
      RXD
      無線數據終端接收數據
      pin5
      GND
      Pin4、Pin6、Pin7、Pin8、Pin9、
      NC
      未使用
      RJ45輸入輸出口定義:
      管腳
      定義
      描述
      pin1
      IN1
      輸入接口1,0、5V
      Pin3
      IN12
      輸入接口2,0、5V
      Pin5
      OUT1
      輸出接口1,0、5V,10mA
      Pin7
      OUT2
      輸入接口2,0、5V,1A
      Pin2、Pin4、Pin6、Pin8
      GND

      4.電氣特性

      供電電源: DC +6V~+36V
      平均工作電流: < 450mA
      工作溫度: -25℃~+60℃;
      存儲溫度: -25℃~+85℃;
      工作濕度: 5%~95%;

      5.外型


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