基于gprs的礦井遠程監(jiān)控系統(tǒng)

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1、北京聚英翱翔電子有限公司基于GPRS的礦井遠程監(jiān)控系統(tǒng)引言GPRS網絡是基于GSM網絡的一種無線數(shù)據(jù)傳輸技術，其覆蓋面廣，無需架設有線線路，便于遠距離傳輸數(shù)據(jù)，特別適合大型礦區(qū)在煤礦監(jiān)測系統(tǒng)中應用。系統(tǒng)工作原理(1)工作原理GPRS是通用分組無線業(yè)務(GeneralPacketRadioService)的簡稱，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。它采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，有效地利用了信道資源。GPRS網絡的技術

2、核心是在GSM網絡中傳送分組數(shù)據(jù)業(yè)務，技術優(yōu)勢主要體現(xiàn)在可實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)與無線網絡資源的最佳結合，實現(xiàn)了TCP／IP協(xié)議的透明傳送。(2)主要特點1)傳輸速率高，最高可達到171kbit／s，目前可以支持加40kbit／s左右的速率；2)永遠在線，只要激活GPRS應用后，將永遠保持在線而不掉線，類似于一種無線的專線網絡；3)以流量收費，在沒有通信流量時是不會計費，計費方式科學合理；4)基于TCP／IP協(xié)議可以訪問整個Internet。5)快速登陸，無需進行長時間的撥號來建立網絡連接。系統(tǒng)總體方案(1)主要組成

3、監(jiān)測系統(tǒng)的總體方案如圖所示。系統(tǒng)由井下、井上兩部分組成，并下部分由安裝在各個作業(yè)點現(xiàn)場的傳感器、CAN數(shù)據(jù)總線以及數(shù)據(jù)采集主站組成；井上部分由GPRS無線通信模塊、GPRS網絡、移動終端和監(jiān)控中心等組成。地址：北京市海淀區(qū)上地南口科貿大廈412室電話：010-8289982182899827北京聚英翱翔電子有限公司其中GPRS無線模塊采用工業(yè)級GSM/GPRSMODEMJY-MD(2)井下數(shù)據(jù)的采集與傳輸本設計采用CAN總線方式進行數(shù)據(jù)傳輸，CAN(Control—lerAreaNetwork)即控制器局域

4、網。它可提供高達1Mbit／s的數(shù)據(jù)傳輸速率，當信號傳輸距離達到10kin時，仍可提供高達50kbit／s的數(shù)據(jù)傳輸速率。CAN總線采用差分信號進行傳輸，具有遠距離抗干擾通訊能力，與其它現(xiàn)場總線比較是最容易實現(xiàn)、價格最為低廉的一種，但其性能并不比其它現(xiàn)場總線差。其主要特點為低成本，有極高的總線利用率；有很遠的數(shù)據(jù)傳輸距離，高速的數(shù)據(jù)傳輸速率(高達lMbit／s)，可靠的錯誤處理和檢錯機制及發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā)，節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能。本系統(tǒng)中的每一個數(shù)據(jù)采集點都是由多個傳感

5、器、單片機、CAN控制器、光電隔離器和總線驅動器組成。每一個采集點為一個數(shù)據(jù)采集節(jié)點，也就是CAN總線網絡中的一個節(jié)點，該節(jié)點將現(xiàn)場采集到的甲烷氣體濃度、煤塵濃度、溫度等信息通過CAN總線傳輸?shù)轿挥诰诘臄?shù)據(jù)采集總站，如圖所示。在一個礦井中可能有多個地方需要安裝傳感器，也就是有多個節(jié)點。這些節(jié)點都連接到CAN總線上，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄诘臄?shù)據(jù)采集總站上。對于多個礦井，則有多個主站，在圖l中只表示出了一個主站。(3)數(shù)據(jù)的無線遠程傳輸本方案采用GPRS網絡的方式進行遠程的無線傳輸，如圖中井上的部分。主要由數(shù)據(jù)

6、采集總站計算機、GPRS模塊、通信網絡(包括GPILS網絡和公共數(shù)據(jù)網)以及監(jiān)控中心組成。GPRS模塊通過串口與數(shù)據(jù)采集總站的計算機連接，然后將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行分組，并發(fā)送到GPRS網絡中。GPRS網絡把數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿庸镜膬炔烤W(CMNET)中，每個GPRS終端連上GPRS網絡時，即分配到一個GPRS網絡內部IP地址，接著通過GPRS網關節(jié)點(GGSN)把端口映射到Internet，從而將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet上，并且去尋找在Internet上的一個指定中心服務器，中心服務器通過數(shù)據(jù)接收軟件將數(shù)據(jù)接收

7、，數(shù)據(jù)接收后可以轉發(fā)到企業(yè)內部網絡的指定數(shù)據(jù)處理服務器上。整個數(shù)據(jù)傳輸過程是基于TCP／IP協(xié)議進行，可構成“中心服務器一多個用戶終端”的組網模式。地址：北京市海淀區(qū)上地南口科貿大廈412室電話：010-8289982182899827北京聚英翱翔電子有限公司其中數(shù)據(jù)采集模塊采用CAN型數(shù)據(jù)采集卡JY-DAM6640-C(4)監(jiān)控中心系統(tǒng)的監(jiān)控中心由監(jiān)控軟件和數(shù)據(jù)庫軟件構成。監(jiān)控中心的服務器本身具有固定的IP地址，并以此IP地址接入Internet。監(jiān)控中心的服務器從綁定的IP地址上可以接收每個GPRS通信

8、模塊發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控軟件進行分析和處理，并通過圖、表或其他形式進行顯示，同時將這些數(shù)據(jù)及其處理結果保存在數(shù)據(jù)庫中，以方便管理人員可對數(shù)據(jù)進行管理和查詢。系統(tǒng)結語基于GPRS的礦井遠程監(jiān)控系統(tǒng)可同時對多個分散礦井進行監(jiān)測。并可最大程度地保證數(shù)據(jù)采集的及時性、準確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。本系統(tǒng)建設周期短，建設成本、維護成本和使用成本低，且具有移動辦公的優(yōu)勢，既可以在公司的監(jiān)控中心查看，也可通過移動電腦