天燃气监控站数据采集监控系统应用方案(基于GPRS网络).pdf
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1、 武汉万联数据通信系统工程有限公司 天燃气监控站数据采集监控系统应用方案 天燃气监控站数据采集监控系统应用方案(基于 GPRS 网络)(基于 GPRS 网络)方案介绍 方案介绍 对一个天燃气监控站来说,连续的浓度、气量、压力、温度等监控参数的监测十分重要。操作员需保证从中央控制室综合监测系统的运行状态,保护整个系统处在较高的安全水平上。当相关参数偏离正常范围时,系统发送信号通知操作员采取纠正措施。本系统完成了现场数据的采集和处理,在中央控制室实现现场各监控点运行状态的实时监控,通过网络能对系统的进行远程监控。联网实现分布在各地分散天燃气监控站点的集中监控,可以在线实时准确的掌握各天燃气监控站的
2、运行现状,完成紧急情况下的报警,实现对天燃气监控站进行整体集中的管理,便于资源的优化配置,为全面实现企业信息化奠定基础。通过中国移动的 GPRS 网络系统,天然气公司可将天燃气监控站采集的天然气数据实时传递到集中监控中心,以实现对天燃气监控站的统一监控和分布式管理。GPRS 网络可为天然气公司提供简单高效的通信传输手段。中国移动 GPRS 系统可提供广域的无线 IP 连接。在移动通信公司的 GPRS 业务平台上构建天燃气监控站数据采集监控系统,实现天燃气监控站数据的无线数据传输。具有可充分利用现有网络,缩短建设周期,降低建设成本的优点,而且设备安装方便、维护简单。GPRS 天燃气监控站数据采集
3、监控系统由位于天然气公司的数据中心和位于现场的天燃气监控站数据采集点组成,利用中国移动现有的 GPRS 网络,监控数据通过中国移动的 GPRS 网络进行传输。天燃气监控站各种监控传感器首先连接到采集器,监控数据由传感器通过信号线传到采集器,采集器通过 RS232/485 口与 GPRS 透明数据传输终端连接,监控数据经过协议封装后发送到中国移动的 GPRS 数据网络,通过 GPRS 数据网络将数据传送至天然气公司数据中心,实现监控数据和数据中心系统的实时在线连接。方案优点方案优点 GPRS 天燃气监控站数据采集监控系统具备如下特点:实时性强:由于 GPRS 具有实时在线特性,系统无时延,无需轮
4、巡就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的 武汉万联数据通信系统工程有限公司 要求。建设成本低:由于采用 GPRS 的无线公网平台,只需安装好设备就可以,不需要为系统进行专门布线,前期投资少、见效快,后期升级、维护成本低;集抄范围广:GPRS 覆盖范围广,在无线 GPRS 网络的覆盖范围之内,都可以完成对监控站的控制和管理。而且,扩容无限制,接入地点无限制,能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。系统的传输容量大:数据中心要和每一个数据采集点保持实时连接。由于数据采集点数量众多,系统要求能满足突发性数据传输的需要,而 GPRS 技术能很好地满足传输突
5、发性数据的需要。数据传送速率高:每个数据采集点每次数据传输量在 10Kbps 之内。GPRS 网络传送速率理论上可达 171.2kbit/s,目前 GPRS 实际数据传输速率在 40Kbps 左右,完全能满足本系统数据传输速率的需求。通信费用低:采用包月计费方式,运营成本低。系统组网图 系统组网图 武汉万联数据通信系统工程有限公司 RS232/485 数据采集 专线 天然气监控点 路由器 天然气公司机房 天然气公司机房 数据中心 数据中心 数据库 数据库 GPRS GGSN ADSL 控制中心 WEB 应用服务器无线 DTU温度 压力 气量 浓度 路由器 控制中心 WEB 应用服务器Inter
6、net专网方案 公网方案 数据中心的组网方案 由移动运营商经数据专线连接至用户的数据中心 由于在 GPRS 的分组交换网就接入到数据中心,不经过公网,数据安全性好;传输路径短,时延小;由于要租用数据专线,成本相对其他方案比较高。由移动运营商经 internet 连接至用户的数据中心.数据中心可以通过各种方式接入到 internet,如 ADSL、ISDN、普通电话 modem拨号上网等。可以在 GGSN 和数据中心之间建立隧道、VPN 等虚拟专用通道以增加系统的安全性。通过 internet 的组网方式组网简单方便、成本较低。系统组成详细描述 系统组成详细描述 武汉万联数据通信系统工程有限公司
7、 本监控系统主要由以下几个部分组成:低位现场传感器、数据采集器、GPRS 无线数据传输单元、上位数据中心。传感器传感器 传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件,能满足信息传输、处理、记录、显示、控制要求,是自动监测系统中不可缺少的元件。如果把采集器比作大脑,那么传感器则相当于五官,传感器能正确感受被测量并转换成相应输出量,对系统的质量起决定性作用。气象传感器输出信号一般有电压、电流、频率、脉冲等形式。本系统采用的传感器包括:温度传感器、浓度传感器、气量传感器、压力传感器等。输出为电压、电流模拟信号。具体情况可根据客户需求增加、改变相应的传感器。数据采集单元 数据采集单元 负
8、责接收从各传感器传送的信号并进行处理,并以串口的方式发送给 GPRS 无线DTU。本系统采用的是研华科技的 ADAM-4017+。ADAM-4017+是一款 16 位 8 通道模拟输入模块,所有通道都提供可编程输入。该模块是工业测量和检测应用的非常经济有效的解决方案。它的光隔离输入在模拟输入和模块之间提供 3000 VDC 的隔离,保护模块和外围设备避免来自输入线路高电压的损坏。ADAM-4017+提供信号调节,A/D 转换,距离修正,和 RS-485数字通信功能。它通过 A/D 输入和 3000 VDC 隔离变压器的光隔离设备来保护您的设备避免来自接地环路和动力高峰迫害。ADAM-4017+
9、使用 16 位微处理器控制 sigma-delta A/D 的转换,转换传感器的电压或电流到数字信号。数字信号翻译成工程单位。主要特点:16 位分辨率 8 路差分输入 输入类型:mV,V,mA 隔离电压:3000 Vdc 支持 Modbus/RTU 控制 支持 420mA GPRS 无线 DTU GPRS 无线 DTU 基本功能 使用方便、灵活、可靠 支持双频 GSM/GPRS 武汉万联数据通信系统工程有限公司 符合 ETSI GSM Phase 2+标准 数据终端永远在线 实时时钟 支持 A5/1&A5/5 加密算法 增强功能 透明数据传输与协议转换 支持虚拟数据专用网 支持点对点、点对多点
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