基于DTU無(wú)線通信的霧霾監(jiān)測(cè)解決方案

一、概述

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，生產(chǎn)制造過(guò)程中不可避免地使用大量化工原材料，產(chǎn)生大量污染性氣體。近幾年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高和汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展，導(dǎo)致城市中汽車(chē)數(shù)量不斷增加，致使許多城市大氣中的SO2、NO2等氣體污染物急劇增加。由于大量的污染氣體擴(kuò)散到空氣中，致使我國(guó)大部分省區(qū)市均出現(xiàn)嚴(yán)重的霧霾天氣，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量和人民身體健康。因此，設(shè)計(jì)一種針對(duì)大氣霧霾的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是具有十分重要的意義。

二、系統(tǒng)組成              

本系統(tǒng)由帶系統(tǒng)軟件的主站、才茂ZigBee+CM6560P\EP CDMA DTU 傳輸終端、采集器及霧霾測(cè)控器組成。

1、建立數(shù)據(jù)中心主站

   運(yùn)行集中抄表系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)（服務(wù)器或 PC 機(jī)）稱(chēng)為主站，主站通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)與終端 DTU 相連，DTU連接zigbee。

中心提供互聯(lián)網(wǎng) IP 地址及互聯(lián)網(wǎng)出口（端口）

 2、運(yùn)轉(zhuǎn)中心條件

   首先用一臺(tái)能上網(wǎng)的 PC 機(jī)，條件必須能讓外網(wǎng)訪問(wèn)的到，如運(yùn)行中心軟件的 PC 機(jī)在局域網(wǎng)里面，則要在局域網(wǎng)路由器做端口映射到本機(jī) PC ，等這些條件具備之后在本機(jī)運(yùn)行一個(gè)中心 DEMO，開(kāi)放一個(gè)端口，運(yùn)行軟件等待 DTU 的連接，zigbee直接通過(guò)串口連接DTU。

3.進(jìn)行完善的讀表操作

   使用系統(tǒng)軟件，遵循 DL/T645部標(biāo)通訊規(guī)約，進(jìn)行擴(kuò)展。 讀表軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)為 ORACLE 數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行于 WIN98/2000/XP、NT 的操作系統(tǒng)，易于使用。軟件所能管理的用戶(hù)數(shù)量沒(méi)有限制。       

4、 采集數(shù)據(jù)

通過(guò)無(wú)限網(wǎng)絡(luò)，采用輪詢(xún)方式分別采集燃?xì)獗淼恼c(diǎn)數(shù)據(jù)、零點(diǎn)數(shù)據(jù)、和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

5、存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

將采集來(lái)的燃?xì)獗頂?shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式進(jìn)行緩存，并以以標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，既保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性，又能夠方便數(shù)據(jù)查詢(xún)和應(yīng)用。

6、流程圖報(bào)表顯示

人機(jī)界面是組態(tài)軟件的重要組成部分。它通過(guò)各種可視化的構(gòu)件方便的搭建復(fù)雜的圖形畫(huà)面，豐富的動(dòng)畫(huà)連接幫你形成逼真的動(dòng)畫(huà)效果。同時(shí)還可以通過(guò)組態(tài)軟件或者自己開(kāi)發(fā)的軟件自帶的自由報(bào)表生成各種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等。

7、Web瀏覽

通過(guò)Web發(fā)布，可以在網(wǎng)絡(luò)上授權(quán)訪問(wèn)。相關(guān)用電單位都可以通過(guò)IE瀏覽器登錄系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)。

如果需要對(duì)系統(tǒng)擴(kuò)展可以在建筑物內(nèi)采用zigbee傳輸模式，建筑物和建筑物之間踩入GPRS/CDMA方式，做成一個(gè)廣域的無(wú)線電表采集系統(tǒng)。

三、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1、各個(gè)設(shè)備連接途徑

各個(gè)臺(tái)站的設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)口與CDMA DTU連接，CDMA DTU上電后按照監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)管理員的生成的vpn配置，向監(jiān)控中心internet上的VPN Router發(fā)起VPN連接,當(dāng)中心端路由器通過(guò)認(rèn)證檢測(cè)后，會(huì)為下端的CDMA DTU分配一個(gè)私有IP地址、在vpn建立后,各個(gè)臺(tái)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心并自動(dòng)生成數(shù)據(jù)文件并存入數(shù)據(jù)庫(kù);監(jiān)測(cè)中心通過(guò)遠(yuǎn)程設(shè)置各臺(tái)站數(shù)字采集器的工作狀態(tài)和參數(shù),監(jiān)測(cè)各臺(tái)站數(shù)據(jù)的接收情況及運(yùn)行情況,實(shí)現(xiàn)了對(duì)各臺(tái)站的統(tǒng)一管理;并且為霧霾監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資源共享搭建了平臺(tái)。

2、采取安全措施

vpn隧道及時(shí)保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，監(jiān)測(cè)中心的工作人員隨時(shí)對(duì)收集到的測(cè)震數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,整理等。

四、系統(tǒng)的功能與特點(diǎn)有：

(1) 安全可靠：安全性由三方面構(gòu)成：第一，ORACLE 數(shù)據(jù)庫(kù)是大型的、多用戶(hù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，它的安全性高，允許多用戶(hù)同時(shí)使用同一數(shù)據(jù)庫(kù)而不會(huì)破壞完整性，用它來(lái)做抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎可以保證數(shù)據(jù)的安全；第二，系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)分級(jí)授權(quán)管理功能，通過(guò)檢查使用者的名字和授權(quán)密碼，賦予使用者相應(yīng)的操作權(quán)，借鑒系統(tǒng)的密碼管理模式限制無(wú)關(guān)人員改變數(shù)據(jù)庫(kù)和硬件設(shè)置。第三，防火墻功能及完善的數(shù)據(jù)備份功能，防備系統(tǒng)受到人為的惡意攻擊，數(shù)據(jù)備份功能確保在硬件系統(tǒng)故障時(shí)，也能隨時(shí)在新的硬件設(shè)備上數(shù)據(jù)無(wú)丟失地啟動(dòng)抄表系統(tǒng)。

(2) 完善的系統(tǒng)日志：系統(tǒng)日志記錄了進(jìn)入系統(tǒng)，離開(kāi)系統(tǒng)，收費(fèi)，設(shè)置硬件，改變運(yùn)行參數(shù)操作等及操作者，操作時(shí)間，凡是改變數(shù)據(jù)庫(kù)的操作都被記錄下來(lái)。

(3）抄表速度快：抄表快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，抄表時(shí) PC 機(jī)只讀采集器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸采用1200波特率，傳輸速度快，并對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊都有效驗(yàn)碼，保證了傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

(4) 自動(dòng)抄表功能：按照設(shè)置的抄表開(kāi)始時(shí)間和抄表間隔，到預(yù)定的抄表時(shí)刻，系統(tǒng)便會(huì)依次主動(dòng)發(fā)起去抄采集器或水資源測(cè)控器內(nèi)的數(shù)據(jù)。對(duì)于抄不上數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)補(bǔ)抄或人工發(fā)命令補(bǔ)抄。

抄。

(5) 數(shù)據(jù)管理功能：收費(fèi)管理費(fèi)前，統(tǒng)一抄錄一次流量計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)。