基于GPRS技術(shù)的城市管網(wǎng)監測系統的研究
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1．2 GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統組成部分
GPRS無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統分為三個(gè)部分：監控終端設備、GPRS數據傳輸終端、監控中心主站。
1)監控終端設備。主要完成數字量與模擬量的采集。監測點(diǎn)DTU采用固定IP地址的SIM卡。GPRS數據傳輸終端上電后，它會(huì )根據預先設定在其內部的IP地址主動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)中心GPRS DTU服務(wù)器，和監控中心建立TCP／IP鏈路。監控中心服務(wù)器建立PPP(Point to Point Protocol)撥號，進(jìn)入GPRS APN內網(wǎng)，獲取固定IP地址。當主站要向某個(gè)監控終端提出數據請求時(shí)，它會(huì )根據IP地址和ID號來(lái)找到對應的終端，將命令下發(fā)到該終端，終端響應后通過(guò)GRPS數據傳輸終端把數據發(fā)到網(wǎng)絡(luò )代理服務(wù)器端口，通過(guò)端口影射轉發(fā)到監控中心主站，即完成了一個(gè)應答式的通信流程。
2)GPRS數據傳輸終端。GPRS數據傳輸終端實(shí)現監控中心主站與監控終端的通信?，F場(chǎng)數據通過(guò)數據采集模塊以RS232接口方式輸出，直接與DTU的RS232接口鏈接，進(jìn)行數據傳輸，完成信息的上傳與下發(fā)。
3)監控中心主站。主要完成人機交互工作。中心服務(wù)器主要負責網(wǎng)絡(luò )數據鏈路建立和數據收發(fā)的透明中轉，系統最里面層為操作系統及系統軟件；第二層為系統支持軟件層，主要是數據采集和傳輸，就是將各種數據從不同的終端根據各種通信協(xié)議采集過(guò)來(lái)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò )分發(fā)給需要這些數據的系統；第三層為基礎應用層，將采集過(guò)來(lái)的數據經(jīng)過(guò)各種處理，通過(guò)GUI(Graphieal User Interface)界面顯示給監控人員；第四層為高級應用層，所產(chǎn)生的數據供管網(wǎng)調度系統進(jìn)一步管理和決策用。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157551.htm
2 系統的硬件結構
基于GPRS的管網(wǎng)數據測控系統主要有監控主機、GSM／GPRS網(wǎng)絡(luò )以及GPRS數據傳輸單元(GPRS DTU)組成。宏觀(guān)上看，系統分為硬件平臺和軟件平臺兩個(gè)部分。
2．1 硬件平臺結構
硬件平臺分為監測中心和檢測終端兩個(gè)部分。檢測終端采集傳感器數據，然后將數據打成IP包，通過(guò)GPRS模塊的SM卡接入GPRS網(wǎng)絡(luò )，發(fā)送到外部Internet網(wǎng)絡(luò )，再通過(guò)GPRS服務(wù)器，將數據發(fā)送到監測中心，由監測中心的PC機接收和處理數據。管網(wǎng)硬件數據測控系統硬件組成圖如圖1所示：
監測終端設備采用基于單片機的數據采集系統，傳感器采集的數據經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)RS232接入GPRS通信模塊，從而實(shí)現GPRS網(wǎng)絡(luò )通信。數據終端將數據經(jīng)過(guò)UDP／IP、PPP協(xié)議封裝后發(fā)送至GPRS網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)GPRS數據網(wǎng)絡(luò )將數據傳輸到監控中心。
2．2 軟件平臺結構
軟件平臺分為終端軟件和監測中心軟件兩個(gè)部分。
終端軟件負責監視終端硬件的運行狀態(tài)和上傳數據。終端軟件的主要任務(wù)是定時(shí)讀取采集數據、通過(guò)GPRS發(fā)送數據、接收和執行來(lái)自遠端PC的命令。其中的讀取采集數據任務(wù)對實(shí)時(shí)性要求并不是很高，把它用分時(shí)操作來(lái)實(shí)現，而其他的兩個(gè)任務(wù)則通過(guò)用戶(hù)進(jìn)程來(lái)實(shí)現。
監測中心軟件主要負責數據的接收、儲存、查詢(xún)和呈現等功能。監控中心軟件系統采用面向對象的理念，模塊化的設計方法，根據需求將各種不同的功能封裝成相互獨立的幾大功能模塊，如實(shí)時(shí)數據顯示、管網(wǎng)信息查詢(xún)、報警處理、統計報表等。
系統充分利用計算機、虛擬儀器、單片機、以及GIS等先進(jìn)技術(shù)，并建立相應的GIS空間數據庫管理系統，將運行控制、計費管理、管網(wǎng)維修、用戶(hù)管理等城市市政管網(wǎng)管理有機整合，從而實(shí)現城市管網(wǎng)管理與運行控制一體化。
2．3 監控系統的工作過(guò)程
1)現場(chǎng)測控設備實(shí)時(shí)采集管網(wǎng)運行數據，對數據進(jìn)行處理、分析，根據分析結果對現場(chǎng)設備的運行狀態(tài)進(jìn)行調節；2)響應GPRS通訊終端的數據發(fā)送請求，將采集處理后的數據上傳給通訊終端。通訊終端將數據打成IP包，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )，經(jīng)Internet發(fā)送至調度中心；3)調度中心軟件將IP包解包，還原數據，并根據管網(wǎng)總體運行情況實(shí)現遠程監控。
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