基于GPRS的自来水取水参数的远程传输系统研究-图文(精).doc

基于GPRS的自来水取水参数的远程传输系统研究-图文(精)

第10卷2010正第12期

12月

中国水运,

ChnaWaterTransport

VoI.10

December

No.122010

基于GPRS的自来水取水参数的远程传输系统研究范志顺

(江汉大学物理与信息工程学院,湖北武汉430056

摘要:文中介绍利用MSP430F149微处理器和HD7710DTU无线传输模块实现自来水厂取水点现场数据的实时采集及远程发布系统的设计,较为详细的探讨了HD7710DTU数据终端的如何实现注册、数据发布等工作原理。同时也介绍利用Delphi平台开发远程数据服务中心平台,以及如何实现数据接收。系统的设计为远程数据的发布和接收提供了可行方案。

关键词:GPRS;无线传输;数据采集

中图分类号:TP31文献标识码:A文章编号:1006—7973(201012_0118-02

一、引言

混凝投矾是自来水生产的核心生产工艺之一,投矾流量的大小取决于居多因素,如原水浊度、原水温度、原水流量、矾的品质以及大滞后问题等等,其中原水流量特别是取水点的流量是决定投矾策略和投矾量改变的重要因素,因为根据用户不同时段用水需求的不同会适时增减取水泵,而这一改变会对管道的沉积物进行冲蚀,引起原水浊度的大范围波动,而这种波动经过管道滞后一段时间才能反映到制水车间,为了保证制水质量,工人常在增减泵同时,即波动未反映到制水车间前改变投矾策略,才能压制原水浊度的波动,保证制水质量。自来水厂的取水点一般建设在江河以及水库边,而制水车间常常远离取水点(一般相隔几公里,要将取水点的各种参数送到制水车间参与投矾控制存在很多无法实施的难题。笔者曾参与武汉平湖门水厂的投矾控制系统的没计,其取水点位于长江大堤内,距离制水车间3公里左右,由于处于市区严禁高空布线,必须入地下埋,而长江大堤为重要防洪设施不能随意开挖穿越,因此布线已经不可能,为此设计了这套无线传输系统来完成取水点数据的实施采集和远程发布任务,保证了自动投矾控制系统的顺利实施。

二、无线传输模块

为了满足工艺环境要求,实现参数的远程传输而采用无线方式传输。考虑到传输距离比较远,且传输路径建筑物遮挡严重,以及需要长期稳定工作等问题,最终选择宏电HD7710DTU无线网络模块作为系统远程数据的发布终端。HD7710DTU产品为用户提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。主要针对电力系统自动化、工业监控、交通管理、气象、环保、管网监控、金融、证券等行业部门的应用,利用GPRS/CDMAIx网络平台实现数据信息的透明传输。同时考虑到各应用部门组网方面的需要,在网络结构上实现虚拟数据专用网。特别适合中心对多点、点多分散的中小数据量的传输。

作者简介:范志顺(1976一,男,江汉大学物理与信息工程学院讲师,研究方向为智能仪表与智能控制。

基金项目:武汉市科技计划项目(200751699478—03,武汉市科技进步三等奖(2009

万方数据

第12期范志顺:基于GPRS的自来水取水参数的远程传输系统研究119

能低功耗的MSP430F149微处理器,其内嵌12bitA/D且参考电压可选,其精度能满足系统要求,MSP430F149自带两路串行通信接口(USART,能满足系统通信要求。系统配备了LCDl2864液晶显示,能直观显示实时数据和相关参数,同时设计了四个独立按键,结合LCD显示可实现多级菜单管理,如传感器量程设定、校正以及通讯设置。无线传输模块HD7710DTU具有有RS232和RS485两种通信模式,因此系统选用MAX3232芯片进行RS232串口通信的电平匹配,实现与GPRS模块的链接,其系统结构如图2。

图2系统结构框图

取水流量为主管道流量采用涡轮流量计检测,输出4~20mA标准信号;3台取水水泵工作电流为经电流互感器检测后输出4~20mA检测信号。微处理器对流量和水泵工作电流的进行实时数据采集,判别水泵工作状况,同时显示在LCD上,并通过HD7710DTU数据发送终端向数据中心发布取水流量和水泵工作信息。

四、数据发送与接收软件

1.数据终端数据发送

MSP430单片机将采集到的数据进行处理后(即换算成工程量,以固定格式发送到串口,见表1,均采用压缩BCD码。

表1微处理器发送数据格式

DTU身份识接收到数据包存储接收到接收到的数据接收到的数据别码的时间的教据包长度包类型定义最大接

12字节20个字节2字节1字节收缓冲

HD7710DTU数据终端串口收到微处理器发来数据后,按设置传输协议打包转发至数据中心,以便数据中心处理接受信息,其数据包为表2。

其中接收到