浅析无线数据采集和监控技术的运用.docx

浅析无线数据采集和监控技术的运用 随着现代社会的不断进步，计算机通信技术也得到了飞速的发展，无线数据采集和监控技术是一种运用较为广泛的计算机通信技术，它建立于无线局域网技术之上，基于原有以太网，以无线微波为介质，可以定时采集分散的、无人值守的现场数据，并根据分析发送简单的控制命令。无线数据采集和监控技术集先进的计算机技术和通信技术为一体，广泛应用于各种场合。 1 无线数据采集和监控技术的工作原理 无线数据采集和监控技术的工作原理包括硬件工作原理和软件工作原理。在硬件方面，各种前端用户设备首先通过以太网接口、RS232/RS485接口等与前端模块相连接，接受数据的前端模块对数据进行IP打包，通过GPRS/CDMA模块接入GPRS/CDMA网络，之后通过路由和各种网关发送到远端监控中心，监控中心可以通过发送来的信息对远端设备进行监控。这样通过把GPRS/CDMA公共数据通信网络和数据采集、传输、监控系统前端模块相结合，从而得以建立基于特定应用的无线数据采集、传输与监控系统。在软件方面，由于编程时需要涉及对无线通信设备的控制，因此C语言和汇编语言通常运用于数据采集和监控设备的通信编程，仅仅需要一个有经验的编程人员就可以进行编程。 无线数据采集和传输技术通常包括以下几个过程：计算机终端或带处理器的传感器将二进制信号发送到无线调制解调器，(专业提供专业和发表教育论文的服务,欢迎光临并通过GPRS/CDMA模块建立连接，之后将数据传输到计算机。由此可见，两端的编程对于建立无线设备之间的通信显得格外重要。 计算机的串口是实现计算机终端到GPRS/CDMA模块之间数据传输的主要途径。其中Visual Basic5.0中的控件MSCOMM就是通过串口来实现通信的，通过MSCOMM控件属性的设置，可以通过VB5.0对其编程，轮询方法和事件驱动均可用于控件MSCOMM。控件MSCOMM可以生成OnComm事件，它可以捕获诸如通过串口接收数据和遇到任何错误等事件。CommEvent属性中包含着以整数形式存在的事件或错误的值，通过CommEvent属性可以判断最近一次事件或错误，也可以设置一个每次都直接检查CommEvent属性值的循环，这样就可以轮询事件或错误，通过这些方法，可以非常完美的对终端设备进行无线数据采集和监控。 2 无线数据采集和监控技术中软件的运用 无线数据采集和监控技术通常采用的软件PLC编程软件、平台软件和IPC组态软件。 2.1 PLC编程软件 PLC编程软件采用的是Schneider公司的TLX-PL7MP10E，它主要是运用于Windows环境下的，专门用于TSX型系统PLC使用，它所支持的语言模式包括指令语句表（IL）、梯形图（LD）和顺序功能图（SFC）等，所具有的功能包括诊断、在线编程和在线仿真调试等。PLC编程软件支持多种协议和通信总线，包括JBUS、MODBUSPLUS、UNITELWAY、MODBUS等。 2.2 系统平台软件 系统平台软件通常采用的系统平台包括Windows XP、Windows 2003及Windows 2000/NT，它通过服务后台Server设置了操作员命令和系统密码，同时屏蔽了软件的某些功能来制约系统的操作，从而防止了非法用户的入侵。 2.3 IPC组态软件 IPC组态软件系统是一种以Microsoft Windows 98/NT为中文平台的组态软件，它具有全中文的界面，运用了COM组件和多线程等新技术，实现了软件运行稳定可靠和实时多任务等特性，同时具有定义外部设备和构造数据库等功能。画面可以根据工程开发来完成动画连接，在这样的环境下工程师可以完成预定的设计画面和动画连接等工作。由于数据库中拥有各种各样的数据类型，因此IPC组态软件系统可以对控制对象的特性进行合理的(专业提供专业和发表教育论文的服务,欢迎光临抽象，同时还可以为趋势曲线、变量报警、安全防范和过程记录等重要功能提供一系列简单可行的操作方法，通过采集控制对象中的数据，从而完成实时数据库的记录工作。另外还可以用动画的方式将数据的变化形象生动的表现出来，同时完成操作记录、变量报警和趋势曲线等功能，并最总以历史数据的方式保存为文件。 软件系统除了具有以上功能外，还需要具有建立新项目、构造数据库、绘制画面、趋势曲线和报警信息、动画效果、系统的安全及数据报告等功能。 3 无线数据采集和监控技术的优势 与传统的数据终端相比，无线数据采集和监控技术具有多方面的优惠。在硬件方面，无线数据采集和监控技术前端模块采用基于ARM架构的高性能32位嵌入式微处理器，并搭配大容量的存储器和嵌入式的操作系统，使得协议接口得以丰富。在软件方面，无线数据采集和监控技术基于嵌入式操作系统和嵌入式微处理器，逐步实现了永远在线、GPRS/CDMA自动拨号、掉线自动重拨、心跳防断线机制、动态域名解析、可配置NAT、SNMP代理内嵌和协议栈支持等，支持的应用方式包括串口/以太网、串口/无线和以太网/无线等，具有短信报警、网络监控、指示灯报警和自诊断等功能。这些优点使得无线数据采集和监控技术可以完全满足客户的不同需求，并在升级方面也有不小的优势。 4 无线数据采集和监控技术在不同行业中的运用 4.1 在城市集中供热系统中的运用 随着我国现代生活水平的不断提高，城市集中供热系统也进入了高速发展阶段，每年集中供热的面积均以高达20%增幅而增长。我国具有大大小小的热力公司约1500家，每家平均面积在200万平方左右，而无线数据采集和监控技术在热力系统的正常运行中扮演了不可或缺的角色。其中热网的监控大大提高了热力公司的运营效率，从而降低了热力公司的运营成本，同时还减少了人工值守的热力站数量，降低了热力公司的管理费用，从各种方面均带来显著的效益。而无线数据采集技术可以将用户的使用数据传输到网络控制中心，从而为热力公司做出调整给予数据的支持。 4.2 在油田中的运用 油田往往建在偏僻无人的地区，且地形相当复杂，这使得人工数据采集和监控系统难以得到运用，而有线数据采集和监控技术需要投入大量的资金，也非常不方便。无线数据采集和监控技术可以克服油田地形复杂、油井分散带来的监控上的问题，使得各个油井的数据和资料能够及时反馈到控制中心，为油田的开采和控制带来极大的方便。 4.3 在 自来水厂的运用 自来水厂的水井往往分布广泛，要想集中控制非常麻烦，而无线数据采集和监控技术可以轻松地实现自来水厂水井的监控，将不同水井的监控资料以无线的方式传输给控制中心，大大方便了自来水厂对水源的采集。 4.4 在市政工程中的运用 城市道路中的(专业提供专业和发表教育论文的服务,欢迎光临路灯布置非常广泛，采用常规的管理办法非常难管理，而无线数据采集和监控技术可以方便地对城市道路两旁的路灯进行控制，不仅省去了人工管理带来的成本，而且还可以节约用电，对政府管理人员来说不失为一种好的管理方法。 总之，无线数据采集和监控技术由于其本身不可比拟的优势，已成为各个领域的应用热点，对于诸如电力、电信、水利、石油等难以架设有线网络的行业领域，无线数据采集和监控技术将扮演越来越不可替代的角色。 参考文献： 巩伟.无线数据采