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嵌入式GPRS数传设备(DTU) 在远程监控系统中的应用
本文仅对基于GPRS网络技术与之相应的嵌入式GPRS无线数据数传设备(DTU)的应用特征及在远程监控中的应用作介绍，并以城市输水管道的无线水压监测系统与石油管线远程监控系统及PLC远程系统应用等方案作分析说明。
时间: 16:34 来源:物联网在线 作者:IOTer 点击:次
本文仅对基于网络技术与之相应的GPRS无线数据数传设备()的应用特征及在远程监控中的应用作介绍，并以城市输水管道的无线水压监测系统与石油管线远程及远程系统应用等方案作分析说明。
1&先从GPRS技术的嵌入式无线数据传输设备(DTU)基本理念人手
DTU是构建远程无线系统的重要设备，其主要功能就是为用户的串口设备与远程的电脑之间建立一个透明的数据通道。DTU通常具有一个串行接口(UART、CAN-bus等)，工作现场的用户设备通过DTU的串口与位于监控中心的计算机进行透明数据通信，从而可以实现设备的远程监控。DTU按接口形式可分为RS232接口、RS485／422接口、CAN&bus接口、UART-TTL接口等。按设备形式可分为嵌入式模块和独立设备等。按功能划分可分为基本型、增强型和型等。
1.1 DTU所具有的优势有三
其一、有独具&连线时机可控&功能：在网络信号不好，或者数据中心服务器出现故障时，目标服务器的连接可能会变得比较困难，而普通DTU的连接时机不可控的，在这种情况下，如果DTU不断尝试连接，将会产生大量数据流量，增加费用支出。而GPRS技术的DTU具有连接次数可控、连接间隔可控、以及连接中断间隔可控功能，为用户节约流量开销。其二、可支持短信配置一不用电脑也能迸行配置：当数据中心服务器出现故障，DTU无法连接服务器时，可用手机以短信方式配置DTU，使其连接其他数据中心或使DTU复位。配置成功后，DTU会发送应答短信，表示配置成功。其三、支持短信和电话配置一唤醒方式更加活：当DTU工作在空闲下线模式时，有三种方式可以唤醒DTU，使其重新连接数据中心服务器。第一种是本地唤睡式，即，向DTU串口发送数据使其唤醒；后两种是远程唤醒方式，即通过给DUT发送唤醒短信或拨打电话，使其恢复与数据中心的连接。
1.2 DTU应用中所关心的问题
*串口设备与DTU之间如何通信，有通信协议吗？回答：没有。串口设备与DTU之间采用全透明方式传输。简单的例子就是串口设备发出数据&1&，那么在接收端就会收到数据&1&。图1为用户设备与服务器数据传输过程。
图1为用户设备与服务器数据传输过程
那如何在计算机上获取到DTU发出的数据。GPRS DTU发出的数据包为标准的TCP／IP网络数据包，该数据包可以在移动网络和Intemet上传输，所以只要计算机能连接移动网络或Intemet就可以接收到DTU发出的数据包。
那如何在计算机上编程实现数据的获取。使用常见的开发平台即可非常简单的开发出上位机软件。并且我们提供完整的通讯例子和源码供用户参考。
现有的系统是计算机使用串口与设备直接通信，若希望改为无线方式，并不需要做大的改动。使用虚拟串口方式，把远端DTU的串口虚拟成为您计算机上的串口，因此您无需对上位机软件做任何改动，就可以将您现在的有线通信方式升级为无线方式。
2&嵌入式GPRS数传设备(DTU) 在远程监控系统中的应用
2.1 电梯运行远程监控系统中的应用
值此以CAN&bus接口嵌入式无线数传设备ZWG-23C型为例说明。
ZWG-23C具有CAN-bus接口的GPRS嵌入式无线数传设备(DTU)。它可以很方便地接入到CAN BUS网络中，在不需改变原有硬件结构的前提下为CAN-bus网络提供远程接口，实现CAN-bus网络与远程计算机之间的数据通讯。其特点：用户无需详细了解CAN网络知识，可支持CAN2.0A、CAN2.OB协议和支持透明转换，内置CAN控制器、CAN收发器，其工作温度范围为-20℃&+70℃，而CAN-bus支持51000Kbps共15种标准波特率,最高帧流量可达400帧/秒。
在电梯运行远程监控系统中的应用。如今电梯的安全使用及管理将直接关系到人民的生命财产安全，所以电梯系统的安全、规范和科学化管理势在必行。而电梯控制系统通常使用CAN-bus总线进行通信,具有CAN-bus接口的ZWG-23C可以方便的接入CAN bus网络中，实现电梯运行远程监控方案(见图2所示)，该系统具有如下优点：能让电梯生产厂商在管理中心足不出户随时了解电梯的运行状况，便于电梯后期的维护；当地电梯通过GPRS及时将电梯所有故障(如：电梯停电、冲顶、撞底、超速等)主动发送到管理机上 维修人员可以及时处理险情；在全国范围内联网监控所有出产的电梯，对销售和市场情况了如指掌。图2为具有CAN-bus接口的嵌入式GPRS数传设备(DTU) ZWG-23C型作为电梯安全控制系统应用示意图。
图2为嵌入式GPRS数传设备(DTU) ZWG-23C型作为电梯安控系统应用示意图
2.2 嵌入式（智能型）无线测控设备的应用
以嵌入式无线测控设备ZWG&5311L型为例说明
该ZWG&5311L型可用于各种物理信号的测量，并将测量结果通过GPRS通信方式发送至远程数据中心。可以轻松实现远程数据采集功能，节省大量人力物力和宝贵的时间。其特性为：有对电流、电压、电阻、温度、压力等丰富的采集方式；可设置采样值触发上线、定时上线等灵活的上线机制；具有对GPRS数据报警、短信报警等多重报警方式；为5V&35V宽范围供电，双电源冗余的高可靠电源与&1mA低功耗休眠电流；支持本地、远程和短信配置而且配置便捷。
在石油管线远程监控系统中的应用
石油生产及输送设施是国家的命脉，但是却一直被不法分子窃取破坏，造成了很大的生命和财产损失。所以对石油设施的安全监控成为政府和企业的当务之急，以往的监控需要耗费大量人力进行巡检，而且还存在反应不及时、易漏检的问题。采用远程监控设备后，相关工作人员可以实时了解到各个节点的信息，比如压力、温度等参数。并且可以在远程监控设备中设置报警值，如果管线出现异常情况，设备将启动报警机制，监控中心的计算机会收到相应的报警数据包，同时工作人员的手机也会收到相关的报警短信，大大的提高了系统的可靠性。此外该设备还具有低功耗休眠的功能，完全适合野外电池供电的场合。该系统同样适用于城市供水、供暖等系统。图3(a)为石油管线远程监控系统示意图.
图3(a) 为石油管线远程监控系统示意图
在城市输水管道的无线水压监测系统应用实例
对城市输水管道进行监控。一旦管道出现破损，第一时间判断出管道受损位置及指示维修队伍立即赶到现场。如下图3(b)，在每个井内安装一个监测水压的无线设备，除了正常向数据中心报告水压数据外，一旦水压超过预定上限值或低干预定下限或是变化超过预定时，立即报警。图3(b)为输水管道的无线水压监测系统应用示意图。
图3(b) 为输水管道的无线水压监测系统应用示意图
(责任编辑：zxh007)
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> MD-109G - 驿唐2011年推出的最新款嵌入式GPRS DTU产品
MD-109G - 驿唐2011年推出的最新款嵌入式GPRS DTU产品
MD- 109G是驿唐2011年推出的最新款嵌入式GPRS DTU产品。MD-109G独到的嵌入式设计，使其尺寸更小，接口更灵活，MD-109G让行业用户的嵌入式无线应用变的更加容易。分体式的GPRS无线应用，GPRS通信设备和用户设备需要分别单独安装，不仅占用体积大，产品外观无整体性，安装、培训、调试也相对复杂，驿唐MD-109G以其小巧的尺寸，灵活的接口，快速嵌入用户的设备，使得用户设备和GPRS无线通信设备融为一体。MD-109G的推出，必将引领GPRS无线通信应用一体化的趋势
时间: 17:03 来源:物联网在线 作者:企业供稿 点击:次
MD- 109G是驿唐2011年推出的最新款 产品。MD-109G独到的嵌入式设计，使其尺寸更小，接口更灵活，MD-109G让行业用户的嵌入式无线应用变的更加容易。分体式的GPRS无线应用，GPRS通信设备和用户设备需要分别单独安装，不仅占用体积大，产品外观无整体性，安装、培训、调试也相对复杂，驿唐MD-109G以其小巧的尺寸，灵活的接口，快速嵌入用户的设备，使得用户设备和GPRS设备融为一体。MD-109G的推出，必将引领GPRS无线通信应用一体化的趋势。
嵌入式设计，板子尺寸小巧，直接嵌入用户设备
和驿唐其他系列DTU产品一样，兼容对mServer的连接
即插即用：兼容多种数据中心软件，使得已有DTU应用不必更改已有的数据中心软件
支持点到点、点到多点、串口到串口的应用
采用工业级元件，可在恶劣环境下使用，可在－35℃~＋85℃温度范围内使用
MD-109G可以直接嵌入各种需要实现GPRS无线通信的用户设备内部，如仪器、仪表、数据终端、、等设备，MD-109G通过GPRS无线网络将与MD-109G相连的用户设备数据传输到Internet中的一台主机上，实现数据远程透明传输，MD-109G可广泛应用于&&涉及的各个行业：
在电力行业，MD-109G可以快速嵌入电表、电力应用终端等设备，实现无功补偿监测、配电监控、电表集抄、路灯监控等应用
在供热领域，MD-109G可以快速嵌入m-BUS集中器，实现集中器与无线通信一体化
在水应用行业，水表集抄、水资源管理远程监测、水路管网监测的无线通信都可以有MD-109G的用武之地
在环保领域，烟气在线监测(CEMS)、水质在线监测等污染源在线监测系统，MD-109G可以当之无愧充当GPRS 通信&神兵&的角色
在设备维护领域，如电梯监控、空调监控等，MD-109G可以快速嵌入用户的监测仪器，完成设备监控GPRS远传应用&
MD-109G 多点到中心
MD-109G 点（多点）到多中心
MD-109G 通过mServer映射实现点对点（串口对串口）
MD-109G 嵌入式数据中心实现点对点（串口对串口）
（多）终端 1 数据中心
（多）终端 1 多数据中心
（多）终端 1 数据中心串口
（多）终端 1 数据中心TCP端口
(责任编辑：ioter)
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正伟数字GPRS DTU监控方案(正文)
正伟数字GPRS DTU监控方案
    一、系统概述?在自来水厂、污水处理厂、造纸厂及水质监测、水文监测、环境保护等行业，需要对水质的一些参数进行监测，最重要的和最有效的监测参数是水的PH值。这些参数需要每天定时，甚至实时进行采集和监测，在传统情况下，一般采用人工现场采集和铺设线路进行采集，前者采集成本高，采集周期长，随机误差大，不利于实时监测，后者监测距离进，监测点数少，布线成本高。利用GPRS网络的覆盖面广，使用费用低，数据传输质量好的特点，我们推出基于GPRS网络（CDMA、GSM）的集中实时PH值监测系统。在管理中心对全厂各个采集点的数据进行集中监控，并可以采用太阳能电池供电，对江河湖的水质进行实时监控。系统具有采集范围广，采集数据及时，系统成本低，使用费用低的特点，在水文监测，环保监测领域具有极大的使用价值。二、系统结构本系统大的结构是C/S模式，在管理中心是一个TCP/IP的服务器，所有的监控点配置置PH值采集设备，即PH计，同时配置无线传输设备，即无线数据终端，监控点可以有多个，每个监控点可以分布在不同的地方，甚至全国范围。每个监控点的无线数据终端通过TCP/IP连接到管理中心的服务器上，终端是TCP/IP的客户端。整个系统是一个多点对一点的TCP/IP通信系统，采集的PH值数据直接发送到管理中心的计算机上，便于数据存储和分析处理。系统的结构框图如图1所示：图中的PH计放置在每个需要监测的监测点，每个PH计通过串口连接一个无线采集终端，采集终端通过GPRS无线上网，将数据通过INTERNET互联网传输到管理中心。管理中心的计算机通过ADSL、拨号、宽带等方式连接到互联网，接收终端传输过来的PH数据。多个采集终端使用一个管理中心，数据统一传输到管理中心。在管理中心可以设置分管理中心，分管理中心也可以接收终端的数据，但是权限不一样，管理中心可以接收所有终端的数据，而分管理中心只能接收自己有权限管理的终端的数据。三、系统功能本无线PH集中监测系统具有下列功能：1.多个监测点数据的集中监测，监测距离不受限制；?????2.在管理中心对数据的采集间隔可以远程设置；3.? PH计可以分级，分权限管理，本级只能管理本级的ph计；4. 全天候，24小时在线数据监测；5. 系统使用简便，运行和维护费用低；6.系统可以任意扩展，可以任意缩减，无投资浪费；7.PH值可以设置多级报警，报警时间恢复时间可以记录、查询；8.PH数据的图表分析，打印，报表等功能；9.采集数据可以实时上传到管理中心；10.采集数据可以保存在终端本地，每个终端可以保存约1个月的数据。四、系统设备系统使用的设备包括无线采集终端和PH计，有中心的管理软件。无线采集终端的性能参数如下所示:1.硬件特性提供1个RS-232串行用户接口：TXD、RXD、GND 、VCC；用户接口波特率：19200 bps；提供2个状态输入接口和2个控制输出接口；3个指示灯：模块状态指示灯、网络状态指示灯、参数设置指示灯；???????用户接口支持TTL电平和RS-232电平（可选）；使用专用电源稳压模块为系统供电，提高了系统的可靠性；电源和串口防浪涌设计；程序下载更新；即插即用，免设置。2.主要器件处理器，高速专用MCU；数据存储器，32K ＋512KBytes；程序存储器，64K Bytes；连接器，孔式DB-9；无线模块；3.硬件接口DB9串行数据接口定义:管脚
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HS5629B噪声远程监测系统，全天候户外噪声自动监测噪声监测仪器
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HS5629B噪声远程监测系统，全天候户外噪声自动监测噪声监测仪器
型号：HS5629B户外噪声显示屏 品牌：蝶图腾电子 价格：电议产能：大量供应
最小起订：1交货期：7天
主营：环境检测仪器
联系人：曾广国
地址：中国浙江嘉兴市秀洲区浙江省嘉兴市望鹤路50号
&品牌&蝶图腾电子 &型号&HS5629B户外噪声显示屏 &测量范围&30-130dB(A) &测量对象&环境噪声远程监测 &测量精度&2级 &使用范围&广泛应用于机场、城市、交通、工业噪声的无人值守远程监测和评估。配合数据控制中心 1.0 服务器软件可使用户方便的通过互联网在线浏览实时数据或下载数据并生成报表。
HS5629B户外噪声显示屏（全天候户外噪声自动监测）&型户外噪声自动监测终端是本公司最新开发的全天候户外噪声自动监测终端。它是一套具有完善功能的噪声监测仪器，可在无人看管的情况下自动监测噪声数据，并通过GPRS/CDMA移动公网传输数据。广泛应用于机场、城市、交通、工业噪声的无人值守远程监测和评估。配合&服务器软件可使用户方便的通过互联网在线浏览实时数据或下载数据并生成报表。功能完善、体积小巧、系统集成度高、可扩展性强、坚固耐用，可在各种复杂环境下可靠工作，是国内领先的户外噪声监测终端。除了主要的噪声数据测量以外我们还可以根据客户的不同需要，增加例如空气质量、温度、湿度、风速、风向、雨量等其他环境数据的测量，同时配备LED显示屏将所测量的数据实时显示出来，使公众及时了解噪声污染状况，为提高城市形象，增强城区环境管理的透明度，加强公众环境意识起到积极的促进作用。&1、 户外传声器单元部分：& 1)户外传声器直径：&P12.7mm& 2)户外传声器灵敏度：归一化到31.6mV/Pa& 3)户外传声器频率范围：20Hz-8kHz& 4)动态范围：30-130dB(A)& 5)延长杆尺寸：&P30&40(mm)& 6)户外传声器类型：扩散场型& 7)使用环境：温度：-20℃-50 ℃，相对温度：＜90%（＋40℃时）& 8)自动校准：静电激发器校准，声压级94dB，频率1kHz,准确度&0.5dB& 9)电源：220V 交流市电& 10)其它：有防风、防雨、防鸟停功能& 11)防雨等级：符合IP44 标准2、 声级计部分&&&参见相关声级计的说明书3、 采集控制单元部分& 1)可以从噪声统计分析仪中取数据并进行统计分析& 2)积分测量时间1min 到1h 可以任意设置，缺省为10min& 3)最多可以存贮2000 组数据& 4)测量指标：La、Leq、SD、Lmax、Lmin、L5、L10、L50、L90、L95、测量时间及日期& 5)可以外接MODEM 或GPRS 模块& 6)板上看门狗，永不死机& 7)板上自带日历时钟& 8) 可控制自动校准：静电激发器用来产生高压静电对传声器进行自动校准，并&&&& 且对传声器输出灵敏度进行归一化处理&1、统平台：Windows98中文版或以上版本；2、操作界面：全中文；3、实时监控瞬时A声级；4、远程校准操作；定时测量时间设定；调阅统计分析数据组，存储、打印输出。&1、全天候声级计1套即一个点15000元（数量由用户自定）；2、噪声采集控制、发送接收、校准存储系统软件1套13000元；3、地基及选点由需方负责。4、LED显示屏体（参考价格）注：不含框体、立柱及安装调试费用&LED显示屏体&品种报价（按尺寸）备注单约2000元/平方显示屏立柱及地基部分含电源部分由使用方负责，供方提供配套安装图纸，协调主持安装。&双约5000元/平方全彩约9000元/平方框体及支柱根据屏体大小及材质&&u环境噪声自动测量并记录，可根据客户时间的要求保存历史测量数据，并供用户随时修改、保存及调用。测量数据包括瞬时声级（La），连续等效声级（Leq），统计声级（Lmax、Lmin 、SD、L95、L90、L50、L10、L5），及对应的测量时间。u环境噪声的自动校准，通过GPRS无线的方式即时或定时的对各个终端进行声级的校准。u终端的控制，用户可以通过GPRS无线的方式对各个终端的测量方式及测量状态进行分别的设置。u通过数据控制中心软件以GPRS无线的方式在远端取得各个终端采集好的噪声数据，以数据库的方式存放数据，供用户可以以报表、图表等方式来查看数据，其中报表的方式有日报表、月报表、年报表等；曲线的方式有瞬时图表、日图表、月图表等，同时用户可以对采集过来的数据进行Excel导出，报表打印、图表打印等操作。&uHS6288D型噪声积分声级计u噪声自动校准模块u终端控制卡uhoto-915EM工业级控制主板uGPRS无线传输模块（DTU）u终端噪声采集及控制软件，u数据控制中心采集控制软件&u通过当地电信部门申请固定IP的宽带网络u每个终端配备一张开通相关网络服务的移动SIM卡u数据控制中心配备一套带Windows XP操作系统的计算机系统采用先进的环境监测技术、自动控制和网络信息传输技术，实现噪声自动监测的网络化、自动化和信息化，系统具有如下特点：系统采用（B/S）结构同时支持（C/S）结构。采用成熟稳定的数据库ACESS作为中心数据库，并提供完备的备份，导入导出数据的机制。软件兼容性、扩展性强（系统软件即可独立也可嵌入到其它系统软件中，同时，也可以把其它系统集成到本系统中来形成统一的管理平台）。支持ADSL/光纤/GPRS/CDMA等多种通信方式。声级计全量程自动换档，支持远程程序更新、传感器校准、子站校时、子站复位等。如通讯短时故障,子站可与监控中心自动补齐缺失数据.子站可同时提供三种供电方式（AC 220V、蓄电池供电、太阳能电池供电等）。支持GPS卫星接收仪的数据信息，从而支持移动监测业务。&&&&环境噪声自动监测系统主要有五大部分：终端噪声测量部分、扩展功能模块、终端控制部分、GPRS无线传输模块、数据控制中心部分。主要负责环境噪声的采集，该部分包括噪声传感器、噪声分析仪。气象自动监测子站(可选)、LED显示屏(可选)等。主要是将噪声测量部分采集好的数据保存下来，并负责将数据转发。同时有接收数据控制中心命令完成所有终端控制的功能。比如校准、加热、用电、LED显示屏显示等功能。该部分主要包括工控主板、终端控制卡、显示控制卡(可选)等。主要是将采集好的数据以GPRS无线的方式传输给数据控制中心。该部分主要是一台GPRS无线传输器(DTU)。主要是能通过无线的方式在远端取得各个终端采集好的噪声数据，并能以数据库的方式对数据进行分析、处理，同时能对各个终端进行控制。该部分主要是一套控制中心计算机及一套环境噪声自动监测系统控制软件。&&&该系统结构清晰，各功能模块分工明确，所以该系统具有很强的可扩展性、可组合性、可融入性。比如终端噪声测量部分除了可以测量噪声以外还可以根据客户的需求添加如温度、风速、雨量、大气、水质等其他环境噪声的测量。在终端控制部分也可以根据客户需求进行功能上的扩展，比如控制显示屏将测量的数据实时显示出来等。同时整套系统维护起来也比较方便，由于各个模块都是相对独立的，如有问题只需更换相应的问题模块，这些工作一般的维护人员即可做到。&&&&噪声自动监测系统产品主要依据《环境监测技术规范》、《电子测量仪表技术规范》、《互联网技术规范》、《计算机软件开发技术规范》以及相关技术标准进行研发设计，是将声环境的状态作为监测对象利用传感技术、通讯技术和计算机及其网络技术而构成的噪声自动监测系统。系统具有无人值守，24连续运行的特点，而且安装、部署、维护简单，为各大中型城市实施安静工程提供了及时、准确的监测数据，为噪声的评价和噪声的治理提供了有效的依据，满足客户迫在眉睫的全天候监管、全功能化的展现，实现办公的网络化、自动化需求。本套系统主要由三部分组成&前端数据采集显示，本部分主要包括噪声自动监测子站、气象自动监测子站(可选)、LED显示屏(可选)及相关辅助材料。&通信网络选用通用的电信平台（可根据客户具体情况选择ADSL、光纤、3G、GPRS、CDMA等通信方式）。监控指挥中心，本部分主要包括各类服务器、工作台、交换机、噪声自动监测系统软件以及相关的支撑软件。&环境噪声自动监测系统控制软件是环境噪声自动监测系统的一部分，将本软件安装在服务器上后，就可以通过网络（无线通信方式）或网线（有线通信方式）对户外单元进行管理控制了。软件界面图如下：&本软件的主要功能可以概括为以下四部分：&测点管理&部分、&数据采集&部分、&终端控制&部和&数据处理&部分。&测点管理&部分：用户可以在这部分看到各个终端对应的电话号码、测点名称、测点编号、地域名称等相关信息，并可以对测点的各个参数进行修改、保存。&数据采集&部分：该部分分为&瞬时数据传输&和&历史数据传输&两部分。在&瞬时数据传输&部分用户在选择好需要观测的测点后就可以实时的观测该点的&瞬时声级&（La）、&连续等效声级&(Leq)、最大值、L5、L10、L50、L90、L95等累计百分声级及标准偏差SD等相关的噪声数据。在&历史数据传输&部分用户可以将某个测点上测量并保存好的历史测量数据通过无线方式传输到数据控制中心，中心以数据表格的方式显示出来，供用户查看。&终端控制&部分：该部分用户可以查看、设置各个终端的测量状态，并实时控制终端进行某些操作。其中包括：终端测量时间间隔、终端Leq测量时间、终端测量时间设置、终端用电状态查询、终端加热状态查询、加热温度设置、定时校准的时间设置等。&数据处理&部分：该部分用户可以对采集过来的数据进行相应的处理。该软件是以数据库的方式存放数据的，用户可以以报表、图表等方式来查看数据，比如报表的方式就有日报表、月报表、年报表等；曲线的方式有瞬时图表、日图表、月图表等，同时用户也可以对采集过来的数据进行导出，打印等操作。
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