基于GPRS DTU在工程機械遠程監控系統中的應用方案

 

     GPRS是通用分組無線業務的英文簡稱，是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線連接。采用分組交換技術。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。甩戶永遠在線且按流量計費，迅速降低了服務成本，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。特別適用于間斷的．寒發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸．GPRS DTU數據傳輸理論帶寬可達171 2Kbit／s．實際應用帶寬大約在20-100KBit/s，在此信道上提供TCP／IP連接，可以用于Internet連接、數據傳輸等應用。

 

工程機械遠程監控系統

  工程機械遠程監控系統是利用計算機檢測技術和無線通信技術，對正在施工的工程機械的運行狀態及施工進度進行監測，并將監測結果傳送回監控中心進行統計、分析；駕駛員可通過該系統將施工中遇到的問題告訴監控中心，監控中心的專家對其進行遠程指導。系統框圖如圖所示。

 

該系統主要由機載監控系統、GPRS DTU數傳模塊、互聯網傳輸部分和遠程監控終端（RTU）組成。由于監控對蒙(如汽車起重機、挖掘機等)在不停地移動中，機載監控系統只能通過無線通訊系統才能把檢測到的數據及時儔輸到遠程監控中心。機載監控系統把現場工程機械的數據和運行狀態檢測出來，通過RS一232發送給GPRS模塊，通過GPRS模塊把數據發送到GPRS網中。由于GPR網絡與互聯網都是基于口協議的，且是互相連接的．所以只要遠程監控中心可以以任何方式上網，現場的數據就可以通過GPRS網絡透明地傳送到監控中心。同樣的，遠程監控中心發出的各種命令也可以以對應的方式傳送給各個GRPS模塊。本系統采用我公司開發的基于GPRS的無線數據傳輸模塊CM3161V。該模塊為用戶提供高速、永遠在線、透明數據傳輸的虛擬專用數據通信網絡，可實現點對點、中心對多點、外圍設備之間等多種組網方式，構成雙向、對等、實時的數據傳輸系統，廣泛適用于信息互傳、遠程數據采集等行業應用。

 

 

GPRS模塊的工作原理

  GPRS DTU就是指工業級GSM/GPRS MODEM CM3161V型號，是一款基于移動GSM/GPRS網絡平臺，內嵌工業級GSM/GPRS無線模塊的撥號上網設備。產品特別針對工業現場的復雜環境而設計,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據通信。原理框圖：

 

  無線模塊內部結構圖

 

功能特點：

     標準RS232或RS485接口；支持標準的AT指令；支持短消息、撥號方式進行數據傳輸；工業級電源： DC7V~DC30V，內置電源反向保護；工業級無線模塊：內嵌德國西門子無線模塊，抗干擾強，傳輸穩定；金屬外殼：采用金屬外殼，防輻射，抗干擾；防雷設計；符合電力安規要求；所有無線模塊都有通過CGD認證或者FCC認證或者CE認證。 

以水泵監測為例：

 

監控軟件界面：

實時顯示

1、左側設備列表顯示出當前在線和離線設備的信息，當設備聯網后，將從“離線設備列表”進入“在線設備列表”，設備長時間不在線將從“在線設備列表”進入“離線設備列表”；

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

3、左上角顯示泵的轉速、泵電流、罐體液位、罐體流量、進站壓力等信息；

4、窗口下面實時顯示泵的轉速、泵電流、罐體液位、罐體流量、進站壓力等曲線；

5、中部文字提示當前設備登陸時間，采集回傳數據的最后時間；

 

歷史記錄

1、用戶可以根據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備運轉狀態和相關趨勢；

3、同時查詢的歷史記錄可以導出為excel表格；

 

組態軟件效果圖 

用戶可以根據需要通過組態軟件來定制程序，這樣界面表現形式更為靈活；

 

 

結束語

  GPRS DTU在工程機械遠程監控系統中的成功應用不僅實現了工程機械遠程的監測和控制，而且為實現工程機械的遠程故障診斷以及對工程機械機群進行合理的調度和管理打下了良好基礎，從而能夠提高工程機械的管理水平．優化機械化施工組織．提高經濟效益。隨著互聯網絡時代的到來，GPRS技術在遠程監控系統中將會有更大的應用空間和發展前景。