簡述無線數據遠傳在供熱計量中的應用

陳奉奇

摘 要 在供熱系統中，一次高溫水管網計量站所監測的壓力、溫度、流量、熱量等參數是監控計量站和高溫水管網運行情況的重要參數，通信技術的發展，為自動化抄表提供了有力的技術平臺，本課題主要研究無線數據遠傳在供熱計量中的應用，通過DTU將計量站的數據傳送給熱網監控中心，實現數據的采集。

關鍵詞 供熱計量;數據遠傳;DTU

1DTU的工作原理

DTU（Data Transfer unit），數據傳輸單元，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

GPRS DTU上電后，首先讀出內部FLASH中保存的工作參數（包括GPRS撥號參數，串口波特率，數據中心IP地址等等，事先已經配置好）。

GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號。撥號成功后，GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內部IP地址（一般是10.X.X.X）。也就是說，GPRS DTU處于移動內網中，而且其內網IP地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化。 我們可以理解為GPRS DTU這時是一個移動內部局域網內的設備，通過移動網關來實現與外部Internet公網的通信。這與局域網內的電腦通過網關訪問外部網絡的方式相似。

GPRS DTU主動發起與數據中心的通信連接，并保持通信連接一直存在。 由于GPRS DTU處于移動內網，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主動連接數據中心，而不能由數據中心主動連接GPRS DTU。這就要求數據中心具備固定的公網IP地址或固定的域名。數據中心的公網IP地址或固定的域名作為參數存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就可以主動連接到數據中心。

具體地講，GPRS DTU通過數據中心的IP地址（如果是采用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心IP地址）以及端口號等參數，向數據中心發起TCP或UDP通信請求。在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后就保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU將立即重新與中心握手。

由于TCP/UDP通信連接已經建立，就可以進行數據雙向通信了。對于DTU來說，只要建立了與數據中心的雙向通信，完成用戶串口數據與GPRS網絡數據包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數據，DTU就立即把串口數據封裝在一個TCP/UDP包里，發送給數據中心。反之，當DTU收到數據中心發來的TCP/UDP包時，從中取出數據內容，立即通過串口發送給用戶設備[1]。

2DTU在無線數據遠傳中的配置

本文DTU采用振鴻偉業ZH7000進行配置說明，軟件采用“DTU多中心配置軟件V5.9”進行配置說明。

DTU的配置操作步驟：

（1）將DTU通過轉接線與電腦串口連接。

（2）打開“DTU多中心配置軟件V5.9”，同時給DTU上電。

（3）打開“我的電腦”→“設備管理器”查看DTU所占用的串口，在軟件中選擇該串口，波特率設為9600，數據位8，停止位1，然后點擊“打開串口”，成功后點擊“進入配置”。

（4）點擊“系統參數”，然后點擊“讀取參數”，讀取成功后出現如下界面。

SIM卡號設為DTU所使用SIM卡號，并與上位機組態軟件中“站標示名稱”對應。設置完成后點擊“設置參數”將更改數據寫入DTU，可再次點擊“讀取參數”確保參數設置成功。

（5）點擊“用戶串口”選項卡，點擊“讀取參數”，設置波特率9600，數據位8，停止位1，校驗位None，然后點擊“設置參數”。

（6）點擊“網絡參數”選項卡，將“數據中心1”IP地址設為218.201.112.221，端口設為7999，此IP地址為華電青島熱力有限公司熱網監控中心無線計量服務器地址。

（7）點擊“連接管理”選項卡，設置“在線模式”為“永遠在線”，“傳輸協議”為TCP，“UDP端口號”7999。其他設置無須更改。

（8）至此，所有參數均配置完成。點擊“退出配置”，然后“關閉串口”，將DTU與PC斷開。

（9）將計量站熱表FC6000與DTU相連，即可完成無線數據遠傳的就地配置[2]。

3熱網監控中心上位機配置

完成無線數據遠傳的就地配置后，要想將數據傳送到熱網監控中心，需要在熱網監控中心服務器上進行設置添加新的計量點。以華電青島熱力有限公司為例：

3.1 計量服務器配置

打開杰控組態軟件，在設備通訊子菜單設備數據表中新建設備數據表，各項地址和站號等參數設置按照設備硬件參數來對應設置，實現對設備數據的讀取。

3.2 主客戶端服務器配置

在杰控組態軟件中，打開運行數據庫子菜單中的變量監控對象，新建計量站名稱和設備號，點擊確定。在杰控組態軟件中，點擊顯示畫面里的畫面管理，選定“計量站監控”，雙擊關聯變量，選擇相應的變量添加保存。

添加完成后，在熱網監控中心主客戶端服務器的監控畫面中，就有了新建計量站的各項上傳數據。

3.3 報表服務器配置

在杰控組態軟件中，打開批量數據庫連接子菜單編輯批量連接，在計量站2012–4–1中，點擊操作，導出Excel表格，加入新加的計量點序號、名稱，修改記錄數量，然后結構確認，導入修改后的Excel表格，點擊文件保存。

在杰控組態軟件中，打開顯示畫面中的畫面管理，在報表主頁2011中，雙擊計量站歷史數據及趨勢曲線查詢，在查詢對象中加入新的計量點，保存后在報表服務器查詢界面中，就可以查詢到新的計量站的歷史數據。

4結束語

無線數據遠傳在供熱計量中的應用，使供熱公司采集數據的準確率大幅度提高，節省了人力成本，提高了企業的經濟效益。本課題的研究也將推進無線數據遠傳技術在工控行業其他領域得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1] 李嵐.基于GPRS技術PLC遠程通信在城市熱網中的研究與應用[D].西安：西安電子科技大學，2010.

[2] 劉向坤.供熱計量數據遠傳系統研究[D].濟南：山東輕工業學院，2012.