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上海正伟远程数据采集系统设计方案 
(发布日期:2010-7-20 10:57:54) 来源:上海正伟数字技术有限公司内部资料
 
   

1 系统结构

远程数据采集系统,采用GPRS无线传输方式,实现低成本的,实时在线的,全市,全国范围的流量计和温度计等数据采集终端管理和监测。能在1-2秒内监测到全地区任何地方的采集终端,并在上位机上显示报警等功能,是目前反应速递最快,成本最低的监测系统。在后期更可以增加现场远程拍照功能。
系统的结构框图如图1所示。
远程数据采集系统基于GPRS网络构建,包括2个部分:中心管理计算机、数据采集终端。
系统示意图如图1所示。

2 系统功能

远程数据采集系统的中心软件实现下列功能模块:
1)  采集终端管理;
包括监控点的信息管理,如增加、编辑、删除、打印,信息导出,信息保存、查询等功能;
2)  各个监控点监控数据处理;
包括:数据接收、报文分析、数据库保存、数据查询、数据编辑、曲线显示,数据打印,数据导出等功能;
3)  监控点实时数据显示功能;
包括:实时观察某监控点的实时数据,并把数据绘制成实时变化的曲线,该功能直观的让管理人员看到,某监控点的数据变化范围;
4)  监控点报警通知和处理;
包括:界面醒目提示,声音提示,报警处理框弹出,报警处理记录,报警记录打印,报警记录查询,监控点联系信息查询;
5)  报警短信通知;
将报警信息通过短信发送到负责人手机上;
6)  无线终端设置;
对无线终端的参数进行设置,包括:地址设置、连接方式设置等;
7)  无线网络通信模块;
实行数据的无线传输和应答;
8)  GIS电子地图显示;
电子地图直观显示各个监控点的位置和其他信息,包括:地图放大缩小,地图移动,地图增加监控点,地图删除监控点,地图监控点查找等功能;
9)  软件用户管理;
包括,用户设置,密码登陆,密码更改,用户删除等;
10)              其他功能;
界面显示,参数保存,数据库设置等辅助功能。
 
总共40多个软件功能模块,实现数据的采集管理,监控点的管理,报警的管理,GIS电子地图,短信通知等完整功能。

3 系统费用

监测系统的费用包括3个部分:
1)    设备及软件费用;现场采集终端及GPRS终端硬件设备费用及相关软件费用;
2)    网络费用;实现无线数据采集的相关投入;
3)    使用费用;设备使用时,传输采集数据时,产生的使用费用。
 
 
 
其中,网络费用是本系统实现无线采集需要的相关费用,这些费用涉及下列的一项或者几项费用:
1)    宽带上网费用;中心计算机上互联网的费用,可以向ISP申请服务,如中国电信、中国网通等,费用约1500/月,如果公司本身具备上网条件,该费用省略;
2)    固定IP地址费用;无线通信需要远端和计算机连接,需要知道中心计算机的IP地址,最简单的、可靠的方式是中心计算机申请固定IP地址。可以向ISP申请服务,如中国电信、中国网通等,费用约在上网费用之外增加500/月,如果公司本身具备固定IP地址,该费用省略;
3)    域名费用;如果不使用固定IP地址,中心可以采用域名解析的方式,这时需要申请一个域名,域名费用约100/年;有免费的域名可以使用;
4)    域名解析费用;如果中心使用域名解析的方式,需要申请域名解析服务,费用约100-200/年,如果有支持域名解析的路由器、ADSL等,该费用省略。有免费的域名解析可以使用;
5)    中心控制终端;如果不使用固定IP,也不使用域名解析,可以使用中心启动远端连接的方式,中心需要配置一个设备,约1000元;
在一般情况下,最简单,最方便的方式是使用中心控制终端方式,不需要申请固定IP、不需要申请域名和域名解析,简单可靠,而且可以随时控制食物台和中心连接或者断开,在食物台数量少的情况下,推荐使用该方式。
 
此外,系统在正常使用时,会产生数据通信费用。该费用在没有任何优惠的情况下,按照数据量计算,费用相对低廉,是普通短信费用的20-30分之一。
通信费用按照数据流量计算,由移动公司收取,类似手机收费方式。
可以申请移动公司的数据套餐业务,(申请无需任何费用,无需任何条件),在上海,移动公司8-10元的包月费用提供25M数据量。
在本系统中,每个无线监控终端,每月的通信费用就将限制在10人民币。
GPRS终端还有一个SIM卡,该卡会有一个成本费用,由移动公司收取,约10-20元,买卡时一次性收取。
如果申请数据业务,可以先使用后付费,在采集点多的情况下,可以多张SIM卡使用一个账单统一结算,方便SIM卡费用管理。

4 开发时间

完整的软件开发时间约2个月,前期基本功能版本约3周。

5 结构设计

产品外观设计遵循简单实用的原则,不做过多的装饰。
采用不锈钢外壳,通过金属防护的数据线进行数据连接,在结构上不做连接。

6软件设计

中心软件主要完成通信、界面操作、数据库操作等功能,采用常规设计软件VC、Delphi等语言设计,遵循通用的软件设计原则,采用类似Word菜单操作模式。
软件功能模块如图2所示。
软件采用Windows的事件驱动架构,标准的Windows操作界面,可以运行在所有windows版本上。
软件使用TCP/IP标准的,最流行的网络通信协议和食物台的无线终端通信,认证终端,采集数据,设置命令,控制连接等。
软件使用ACCESS数据库存储数据,数据库无需安装,无需专门的维护和管理,使用简便可靠,数据格式标准,可以方便的在Excel、WORD、POWERPOINT等办公软件里面处理数据。
数据库操作采用SQL标准数据库查询语言,可以方便的升级到SQL SERVER中型数据库或者更大型的ORACLE数据库。

7 工作流程

整个无线监测系统将实现,简单,可靠的将分布各地的数据采集终端的数据进行统一采集和分析。系统的具体工作方式如下所述:
现场采集温度流量等数据 通过232或485等方式送给GPRS传输终端
 
 
 
 
 
 
7.1:现场采集终端采集到当时的流量温度等数据
7.2:GPRS无线传输终端通过232/485接收到现场的检测数据
7.3:GPRS终端把数据发送到移动的GPRS网络
7.4:GPRS网络再把数据转发到因特网
7.5:中心监控计算机接收到来自因特网上的现场数据
 
收集到中心的数据,可以进行以下处理:
l         数据整理、修改,修复;
l         数据合并,裁剪;将多次采集的数据合并到一个测试项目;
l         数据导出到EXCEL、TXT、Word等文件;
l         数据曲线;将数据绘出直观的数据线,块,进行直观的比较、分析。
 
上海正伟数字技术有限公司(www.zwtech.com.cn )专业从事GPRS,CDMA无线通信产品的研发和推广,在无线通信领域提供了一系列成本低廉、性能完善的产品,应用在电力、仪器仪表、交通、环保、水文、安防等方面。(图片说明请登陆本公司网站)
 
    我们提供带协议栈GPRS,CDMA终端,并提供协议定制,提供相关软件,提供相关函数包,提供相关方案设计,提供相关软件设计。
    
    1)优良的电源处理和嵌入式软硬件设计,保证产品抗干扰能力和通信性能,工业场合24小时不断电连续工作永不死机;
    2)可靠的TCP通信方式,未通过认证不处理数据,在底层丢弃无效数据,提高保密性,提高抗攻击能力;
    3)大数据量连续长时间传输不掉线,不重连。
    4)支持中心远程设置参数;
    5)支持短信动态修改参数;
    6)无线ISP技术远程实时更新程序;
    7)透明大部分与通信、链路相关的参数,采用实际案例长时间总结的最佳参数,普通用户不用知道“心跳”,“保活” ,“重连”等概念;
    8)支持“永远在线”和“按需在线”,多种智能重连策略,多种上线触发方式;
    9)支持MODBUS协议、支持MODBUS TCP协议,支持485协议,支持字节延时和块组延时的FLASH存储要求;
    10)并提供串口侧和网络侧的协议定制,我们的目标:您不用改变任何东西!
 
    11)提供虚拟串口支持; 
    12)可选择GSM或者CDMA,可选择多家进口模块,可选择多种安装外壳;
    13)可提供多串口(1-4个)供用户使用。
 
   应用范围
    电力集中抄表
    煤气、自来水集中抄表
    油田、天然气管道监控
    煤矿数据采集与监控
    供热系统实时监控与维护  
    灯光控制和路灯监控 
    水污染信息采集     
    水文和地质监测  
    自动气象站信息采集和发布   
    智能交通监控
    供水公司监控调度   
    公交、出租车辆调度
    ATM、一卡通数据传输
    环保噪声数据采集 
    无人值守机房仓库远程监控 
    工业远程控制
 
 
 
    我们的无线系统功能完善,性能稳定,成熟可靠,在上海市政信息系统、气象灯箱系统、灾害天气发布系统,以及浙江、广西、江西、新疆广告屏幕、噪声屏幕、信息屏幕等有大量的、大规模的、长时间的,实际运行使用案例,可以给您的系统提供最好的品质保证!期望与贵公司合作!
 
 
    有任何问题或者需求,请随时和我们联系!
 
    祝愉快!
 
   上海正伟数字技术有限公司
   
    联系人 :褚世涛
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