GPRS 在糧庫監控系統中的應用
第一部分 前言
隨著人們生活水平的提高,高科技技術的運用。很多物品的庫存量越來越多,象糧食等物品堆積在倉庫里,如果不進行妥善的 保管,就會造成不必要的損失,這就需要對其進行監控。可想而知,這需要很大的人力、物力。隨著計算機的普及,自動監測系統 也被運用在倉庫等地方,這就減少了大量的人力、物力。使用計算機自動監測系統,對糧倉內的溫度、濕度的測量,由計算機實現庫內溫度濕度的高低超限報警,并可智能地控制風機、谷物冷卻器及糧食干燥機等輔助設計,從而使倉內糧食達到并保持安全的儲藏條件。
通過GPRS網絡,主控室計算機可集中監測顯示各糧倉的溫濕度實時值、平均值及各個傳感器的短路、斷路信息和實時報警信息等,并進行歷史數據存儲及查詢、打印。
第二部分 系統組成
GPRS無線網絡糧庫監控系統是國內先進的遠程監控技術,利用計算機技術、移動通信技術、網絡通訊技術、數據庫技術及測試技術建立的軟硬件相結合平臺。該系統運用數字移動通信技術,改變了一線一測點的模擬信號傳輸結構并導入移動通信技術,在主機與分機之間實現無線通訊。具有儲糧物態檢測,機械通風控制、超值報警、遠程信息傳輸等功能,同時開展糧倉氣流分析、糧堆發熱結露分析等擴充功能的開發與研究。它代表了糧情測控的國內領先水平和發展方向。
針對中央直屬儲備糧食倉庫監管量大、倉庫布點分散、空間距離遙遠和糧食監測參數繁多等特點,我們設計了用GPRS無線網絡的方式實現糧庫現場參數的數據采集和遠程傳輸方案,真正實現了糧庫的多點、遠程、實時、同步的現場數據傳輸,方便、快捷、經濟、可靠、安全的進行糧庫的分布式集中測控。
(一) 系統結構框圖
整個糧庫遠程監控系統如上圖所示由三部分組成:現場采集控制部分、GPRS 數據傳輸部分、監控室數據中心。通過控制模塊完成與DTU (LDG6000)的數據交互。PLC(采集設備) 定時將數據發送給 DTU(LDG6000),同時 PLC 實時接收 DTU(LDG6000) 發來的數據完成相應控制功能。 DTU(LDG6000) 在收到 PLC 發來的數據會立即轉發到數據中心。
(1) 糧庫里PLC 將各信息參數實時采集后通過 RS-485 串口通信模塊將數據送往 DTU(LDG6000) 通信模塊;同時,還可通過該通信模塊接收監控中心的指令。
(2) 在對通信模塊GPRS DTU進行配置時預先輸入數據中心的固定 IP 地址, DTU(LDG6000) 通信模塊收到 PLC 發來的數據后,把這些數據送到前面設置的 IP 地址網絡服務器中,通過端口映射轉發到數據中心服務器。 DTU 發送數據的過程為:數據送到中國移動GPRS 網絡中,然后再經過 Internet,最后在數據中心通過 ADSL 進行接收。
(3) 監控室數據中心由 ADSL MODEM、網絡服務器、防火墻、數據中心服務器、工作站。數據中心服務器通過 ADSL Modem 接收來自各糧庫的數據,并對數據進行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等。
(二)系統主要功能
• 遠程自動監測功能:能根據用戶的要求,對糧庫的現場數據進行采集、統計、分析、并自動生成各種報表和圖表,建立和存儲糧庫的倉儲歷史檔案;
• 故障告警和提示功能:能監測現場糧情,并上報管理中心,通知庫管人員前去處理;
• 遙測功能:能在糧庫管理中心對轄區內各糧庫的溫度、濕度、蟲情、庫容、陳化度、水分、煙霧和防盜等進行測量;
• 遙控功能:能對現場設備進行操作控制,例如啟動通風、除濕、噴灑及安全保護裝置,報警、切斷電源等;
第三部分 DTU(LDG6000) 產品特點
GPRS DTU是由唐山藍迪通信科技有限公司基于GPRS網絡平臺,自主研發的。實現數據信息的透明傳輸,同時考慮到各應用部門組網方面的需要,在網絡結構上實現虛擬數據專用網。
第四部分 系統方案
A. 公網方案
中心用一個服務器組作為中心接收,中心公網固定IP:監控點直接向中心固定 IP 發起連接。運行可靠穩定,推薦此種方案。
B. 專網方案
1、根據客戶內部網對網絡安全的特殊要求,決定采用中國移動GPRS網絡的專用APN形式入網:
l 通過一條2M 專線由信息中心接入移動公司GPRS網絡,雙方互聯路由器之間采用私
有IP地址進行廣域連接,在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道
l 為客戶分配專用的APN,普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡僅開通
該專用APN,限制使用其他APN
l 客戶可自建一套RADIUS服務器和DHCP服務器,GGSN向RADIUS服務器提供用戶主叫
號碼,采用主叫號碼和用戶賬號相結合的認證方式;用戶通過認證后由DHCP服務器分配
企業內部的靜態IP地址。
l 端到端加密:移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密,避免信息在整個傳輸過
程中可能的泄漏。
l 雙方采用防火墻進行隔離,并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。
第六部分 結束語
以GPRS為基礎的無線數據系統有很廣泛的應用,GPRS使互聯網進入無線領域,一直延伸到手掌上。除了支持傳統的互聯網應用,GPRS也可使無線終端支持B2B、B2C的電子商務和電子支付、股票交易、銀行轉帳等應用。GPRS同樣可以應用于公司內部網(INTRANET),基于IP的遠程LAN接入,使無線終端成為LAN的延伸,幾乎所有低速率的數據傳輸服務都可以應用,如對電力系統自動化、工業監控、交通管理、氣象、金融、環保監測、煤礦、油田、證券等行業領域的應用。