CN102469129A - 一种基于gprs网络的远程监测控制物联网系统 - Google Patents

Abstract

一种基于GPRS网络的远程监测控制物联网系统，涉及一种监控系统，采用B/S与C/S两种模式并存的中心服务器，通过TCP/IP方式与监控终端设备和监控中心客户端进行数据的转换，实现分布式远程监测控制。该系统运行无需自建局域网，省去建网成本，可靠性高；设备通用简单、成本低廉、一次性投资少，使用费用低，便于安装、维护，操作安全；不受地形、地貌及环境的限制，更没有污染。可广泛适用于路灯、铁路、煤气、自来水、电力、环境、石油、机械等。该系统入网速度快，技术先进，安全可靠，经济合理，节约能源，维护简便，运行费用低，实用性强，符合节约型社会发展的趋势。

Description

一种基于GPRS网络的远程监测控制物联网系统

技术领域

本发明涉及一种监测系统，特别是一种基于GPRS网络的远程监测控制物联网系统。可适用于路灯、铁路、煤气、自来水、电力、环境、石油、机械。

背景技术

我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”成为我国工业发展的主流。我国工业正逐步向节约型、节能减排、低碳的方向发展。随着现代科技的迅猛发展，网络与移动通信成为了人们日常生活中密不可分的一部分。现在的通信技术手段，选择性很大，可以选择有线诸如光纤、ADSL、X.25、DDN等，也可以选择无线如卫星通信、扩频通信、数传电台、电力载波、GSM/GPRS等通信方式。但由于被控制物位置分散，选用有线方式有建设周期长、频率资源紧缺、投资费用高、工作难度大、等诸多弊端，所以不宜采用。在无线方式中，卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用；而扩频通信技术只能在视距范围内传输，应用受到限制；超短波数传电台由于系统工作于230MHz且多采用普通间接调制的数传电台，易出现系统受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等问题，因而不宜采用；电力载波使用由于本身具有局限性，容易造成干扰和传输信号的削减，在某些控制系统设计中的使用频率逐渐减少。而近几年刚兴起的无线通信应用技术，特别是GPRS通信应用技术，有专业运营商维护，具有响应、处理及时，建设成本低，建设周期短、覆盖范围广，数据传输速率高，系统的传输容量大，通信费用低等优点，可以很好的满足系统要求。目前，GSM网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大，已趋向成熟、稳定、可靠的通信网络，中国移动的GPRS通信正是基于GSM网络的数据承载业务。人们渴望将先进的GPRS网络技术运用到路灯、铁路、燃气、自来水、电力、环境、石油、机械等行业中，对这些基础公共服务行业进行远程跟踪服务，优化管理，成为一直困扰相关事业单位急需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种基于GPRS网络的远程监测控制物联网系统，对基础公共服务行业的终端进行远程跟踪，提高管理水平，达到合理利用资源，该系统入网速度快，技术先进，安全可靠，经济合理，节约能源，维护简便，运行费用低，实用性强，符合节约型社会发展的趋势。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括监控终端、分控点、GPRS网络、监控中心、计算机、服务器、大屏幕投影显示设备、打印机、手机，每个数据采集点设有监控终端，每个监控终端通过RS232或RS485接口与GPRS DTU终端相连，若干个监控终端形成的线路设有分控点，再通过GPRS网络的传输到监控中心，监控中心的计算机与服务器、大屏幕投影显示设备、打印机相连接，手机通过无线网络连接，构成了一种基于GPRS网络的远程监测控制物联网系统。

本发明采用的技术原理是：采用B/S与C/S两种模式并存的中心服务器，通过TCP/IP方式与监控终端设备和监控中心客户端进行数据的转换，实现分布式远程监测控制。采用B/S与C/S两种模式的服务器，中心监控软件功能模块有：用户管理模块、设备管理模块、设备控制模块、经纬度设置模块、报警模块、集中存储模块、数字矩阵模块。每个监控终端采用数字化监控信号接入模块的方式连接现场监控设备，每个监控终端通过GPRS DTU采集数据，采集的数据在经过SNDC层和LLC层处理后，经GPRS/GSM网络UM接口发送给移动终端所处的SGSN，SGSN再将采集的数据发送给GGSN，GGSN对数据进行解装并转换成公用数据网中传送的格式，并通过Internet传输到监控中心，最终监控中心采用B/S与C/S架构的监控软件在线远程监测各个监控终端的运行情况，而监控中心的控制命令通过建立在Internet和GGSN之间的路由发送给GGSN，再经过GGSN转发给SGSN，在经过SGSN封装和LLC层处理后，通过UM接口发送给监控终端，最终实现对监控终端的分布式远程控制。每条线路上设有分控点，实时采集每个监控终端设备运行参数和工作状态，收集故障告警信息，并送往监控中心。监控中心的计算机上，软件主界面为城市电子地图，所有分控点在地图上均有标注，当发生故障时，某个分控点将开始闪烁红色指示灯，监控中心的工作人员对该分控点的数据信息，进行分析、处理和操作，必要时维护人员可到现场对路灯进行检修，直到故障消除为止，指示灯方可消失。该系统的运行具有通用性、扩展性的功能，系统支持多种现场监控终端设备的接入，采用的设备与技术能适应以后发展，能适应不断增加的业务需求，提高了通用性的功能；监控中心任何联网的计算机上都可以实现远程联网，并进行操作，系统支持第三方联动设备的接入，实现系统功能的扩展性；系统操作简单易学，操作人员可快速掌握适应方法。

本发明的有益效果是：采用B/S与C/S两种模式并存的中心服务器，通过TCP/IP方式与监控终端设备和监控中心客户端进行数据的转换，实现分布式远程监测控制。该系统运行无需自建局域网，省去建网成本，可靠性高；设备通用简单、成本低廉、一次性投资少，使用费用低，便于安装、维护，操作安全；不受地形、地貌及环境的限制，更没有污染。可广泛适用于路灯、铁路、煤气、自来水、电力、环境、石油、机械等。

附图说明

以下结合实施例对本发明进一步说明：

图中是一种基于GPRS网络的远程监测控制物联网系统的架构图

在图中：1.监控终端、2.分控点、3.GPRS网络、4.监控中心、5.计算机、6.服务器、7.大屏幕投影显示设备、8.打印机、9.手机。

具体实施方式

在图中：以某城市路灯远程监测系统为例，每条路线上的电流、电压及线路状态等参数的数据采集点即为分控点2，每个路灯上设有各配套的路灯监控器，每个路灯监控器再通过RS232或RS485接口与DTU终端相连，即形成若干个路灯监控终端1，每个路灯监控器实时采集每个路灯的状态信息，由路灯监控终端1把每个路灯的工作状态信息，通过GPRS网络传输到路灯管理处的监控中心4，监控中心4的控制命令再通过GPRS网络3传送给各路灯监控终端1。每个路灯监控终端1实现对路灯控制、模块各参数的采集分析、显示，并上传服务器储存。服务器6负责数据的转发以及与前端设备的互联、实现对客户端的权限管理，对路灯管理终端的数据分析，信道建立等功能。监控中心4设有计算机5、服务器6、大屏幕投影显示设备7、打印机8、手机9等设备，通过Internet、GPRS、3G网络登录服务器6、访问、查询、控制路灯管理设备。路灯管理处的监控中心4上的计算机5，完成整个路灯远程监测系统的数据集中处理和对各分控点2统一发布命令的功能。计算机5上设有中心监控软件，该软件与GIS地理信息系统是紧密结合在一起，监控中心4通过大屏幕投影显示设备7，在大屏幕上可以精确的显示每个路灯监控监控终端1的位置，以及分控点2的位置。系统功能：(1)遥控：监控中心4的计算机5按设定好的经纬时间曲线自动控制全市路灯的开/关状态，也可在监控中心4手动控制任意的每个路灯监控终端1和分控点2的开/关状态；(2)遥测：自动巡测或随机检测各个终端亮灯率、电压、电流、功率因数、有功和频率等工作参数，在自动运行时只要终端有变化，它便立即将变化数据向监控中心4传输，无须监控中心4巡检；(3)遥信：对各个路灯监控终端1开/关状态、故障和报警等信息的获取，保证系统有效正常地运行。监控中心4是整个路灯监控系统的操作、维护、处理、统计、分析和监管的中心，肩负着与其它管理网络互联业务。

该系统采用B/S与C/S两种模式并存的中心服务器6，通过TCP/IP方式与监控终端1设备和监控中心4客户端进行数据的转换，实现分布式远程监测控制。采用B/S与C/S两种模式的服务器6，中心监控软件功能模块有：用户管理模块、设备管理模块、设备控制模块、经纬度设置模块、报警模块、集中存储模块、数字矩阵模块。每个监控终端1采用数字化监控信号接入模块的方式连接现场监控设备，每个监控终端1通过GPRS DTU采集数据，采集的数据在经过SNDC层和LLC层处理后，经GPRS/GSM/3G网络UM接口发送给移动终端所处的SGSN，SGSN再将采集的数据发送给GGSN，GGSN对数据进行解装并转换成公用数据网中传送的格式，并通过Internet传输到监控中心4，最终监控中心4采用B/S与C/S模式的监控软件在线远程监测各个监控终端1的运行情况，而监控中心4的控制命令通过建立在Internet和GGSN之间的路由发送给GGSN，再经过GGSN转发给SGSN，在经过SGSN封装和LLC层处理后，通过UM接口发送给监控终端1，最终实现对监控终端1的分布式远程控制。每条线路上设有分控点2，实时采集每个监控终端1设备运行参数和工作状态，收集故障告警信息，并送往监控中心4。监控中心4的计算机5上，软件主界面为城市电子地图，所有分控点2在地图上均有标注，当发生故障时，某个分控点2将开始闪烁红色指示灯，监控中心4的工作人员对该分控点2的数据信息，进行分析、处理和操作，必要时维护人员可到现场对路灯进行检修，直到故障消除为止，指示灯方可消失。该系统的运行具有通用性、扩展性的功能，系统支持多种现场监控终端1设备的接入，采用的设备与技术能适应以后发展，能适应不断增加的业务需求，提高了通用性的功能；监控中心任何联网的计算机5上都可以实现远程联网，并进行操作，系统支持第三方联动设备的接入，实现系统功能的扩展性；系统操作简单易学，操作人员可快速掌握适应方法。

Claims (1)

1.一种基于GPRS网络的远程监测控制物联网系统，其特征是：包括监控终端、分控点、GPRS网络、监控中心、计算机、服务器、大屏幕投影显示设备、打印机、手机，每个数据采集点设有监控终端，每个监控终端通过RS232或RS485接口与GPRS DTU终端相连，若干个监控终端形成的线路设有分控点，再通过GPRS网络的传输到监控中心，监控中心的计算机与服务器、大屏幕投影显示设备、打印机相连接，手机通过无线网络连接，构成了一种基于GPRS网络的远程监测控制物联网系统。

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