基于無線3G網絡的全國光熱工程監控系統

皇明太陽能股份有限公司工程控制處 方 勇

基于無線3G網絡的全國光熱工程監控系統

皇明太陽能股份有限公司工程控制處 方 勇

本文對3G網絡的發展趨勢進行了分析從而利用無線3G的網絡結構，并將這項技術應用到全國光熱工程監控系統中。所有PLC設備均通過3G來接入Internet。遠程終端通過Internet網絡實現對PLC設備的控制。

3G網絡；光熱工程；監控系統

1.引言

隨著信息技術的發展和人們生活水平的提高，無線3G網絡在各行業廣泛應用，人們對于用手機及電腦對太陽能遠程監控的需求日益高漲。用戶不需要進出設備間就能掌握熱水信息，隨時隨地管理熱水工程，及時了解設備運行情況等。因此，無線3G網絡技術成為目前流行而且需求量較大的一項技術。

2.全國光熱工程遠程監控系統系統架構

為滿足客戶能夠更舒適的享用放心熱水，使我們的控制系統適應快速發展的太陽能熱水工程市場，為滿足這些客戶的需求，控制柜聯網、手機等設備查看運行數據、無線通訊技術和運行數據的存儲打印在太陽能熱水系統的研究和應用越來越受到客戶的歡迎。為實現光熱工程遠程監控，本文采用3G無線網絡通過多種途徑對熱水工程進行監控。

2.1 監控內容

本文設計的遠程監控系統主要是對水溫水位、集熱器溫度、用戶管道溫度，補水和循環過程。

2.2 數據采集傳輸的過程

圖1 系統架構

無線數傳終端（DTU）登錄GPRS網絡之后，根據設置的IP地址和端口來與中心平臺進行TCP/IP連接。當TCP/IP連接建立之后，前端采集設備和中心軟件之間就可以進行數據通訊。這樣就可以實現對現場數據顯示、數據存儲、數據處理，可以實現現場只能故障報警和故障判斷，還可以實現對現場控制器的參數設置和控制操作，最終通過互聯網實現數據遠程傳送和遠程監控。

2.3 DTU與中心平臺的組網方式

根據中心平臺能不能上網和如何上網的情況，DTU與中心平臺有三種組網方式，分別為Internet結合固定IP地址、Internet結合動態域名、使用VPN專網。

系統架構如圖1。

3.各部分功能及技術點

3.1 IP MODEM簡介

IP MODEM又稱無線數傳終端（DTU），主要應用在工業自動化、電力、氣象、水文、環保、防災預警等需要實現遠程組網傳輸數據的行業。通常只要是帶RS232或RS485的儀表或設備都可以使用IP MODEM實現遠程組網傳輸數據，且對環境無特殊要求，只要有手機信號即可。

IP MODEM工作原理：

IP MODEM主要通過RS232/485方式與終端設備連接，終端設備通過RS232/485只要把數據發送到IP MODEM，IP MODEM就可以把數據通過無線網絡透明地發送到客戶的服務器；反之，服務器下發到IP MODEM的數據，IP MODEM也會把接收到的數據透明地通過RS232/485發送到所連接的終端設備，從而實現客戶終端設備與服務器間的通訊。

一般情況下，凡是有網絡接入的、可以上網的辦公或非辦公環境，都可以架設數據中心服務器。而服務器軟件的通訊模塊，可以是TCP/UDP網絡通訊，也可以是一些讀取串口的軟件，都可以與IP MODEM連接，并實現終端與服務軟件之間數據的透明傳輸。

系統功能：

（1）用戶可通過智能手機或電腦隨時隨地監控系統運行情況。

（2）公司能有效監控用戶系統的運行情況和使用情況，發現故障及時聯系用戶進行服務。

（3）便于公司收集各工程運行數據，對已有系統進行總結分析。

3.2 3G通訊技術在遠程監控中的應用

3G手機不僅可以用作采集實時數據信息，而且可以將信號傳送到中心平臺通過中心平臺進行處理，并為客戶端作為實時監控系統。克服了傳統的網絡帶寬不足的制約，手機視頻監控系統可很好地滿足實時性和視頻清晰度的要求，基本還可以實現遠程監控實時控制的應用需求。

總體歸納有以下幾點優勢：

（1）實時隨地的優勢，他滿足了不管在什么時間，不論在任何地點，通過何種設備都可以進行監控。

（2）成本上的優勢，因為當今社會手機是基本上人人都有的，把它作為監控的一種終端設備使用時是對資源的一種多重利用，減少了一定的成本。

3.3 技術路線

方案論證：

方案一：客戶端PLC----3G無線數傳模塊----3G網絡----裝有三維力控組態軟件的電腦（有固定IP地址）。

方案二：客戶端PLC----3G無線數傳模塊——3G網絡——網關——服務器——監控電腦。

方案比較：

方案一優點：成本少，二次開發容易，已做過聯機實驗，方案可行，課題開發周期短，2月內可試安裝運行。

缺點：數據傳輸速率有限，設備超過200臺后可能會有較大延遲。

方案二優點：設備運行穩定，有較大數據吞吐量，設有轉換協議數據傳輸較安全。

缺點：成本高、二次開發可能較麻煩，軟件開發周期較長，半年后可試安裝運行。

4.結束語

本文將3G網絡應用到全國光熱工程監控系統中，能夠及時掌握熱水信息，隨時隨地管理熱水工程，及時了解設備運行情況，對熱水工程能夠更好地控制。