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    GPRS RTU 测控在水产养殖水质监测系统中的应用(节选)

    放大字体  缩小字体 发布日期:2016-06-05   来源:iottek   浏览次数:33059
    第一部分 概述(节选)厦门遥望电子科技有限公司(IOTtek) 是专业生产高品质工业测控终端产品,集研发、生产、销售于一体的高科技
      第一部分  概述(节选)
            
    厦门遥望电子科技有限公司(IOTtek) 是专业生产高品质工业测控终端产品,集研发、生产、销售于一体的高科技企业。针对水产养殖水质监测的需求,厦门遥望电子推出的 DS207A无线远程测控终端(GPRS-RTU)为建立水产养殖水质监测系统提供了一种基于GPRS无线网络通信,集高精度数据采集、大容量测控数据实时存储、高稳定度通信传输及实时控制为一体的高性价比解决方案。

          

    第二部分  DS207A远程测控终端在水产养殖水质监测系统中的应用示意图

            
    如上图所示,养殖水质监测系统由以DS207A为核心设备的养殖水质监测点(多个)和数据中心组成。DS207A连接各种水质yzc88亚洲城官网娱乐城,通过GPRS网络与数据中心构建实时在线的无线通信链路,将各个yzc88亚洲城官网娱乐城的实时数据传输至数据中心,同时用SMS短信通道作为系统的辅助管理手段,实现短信报警、短信召测、短信控制等功能。

    2.1 水质监测点说明:(如上图示)
            设备安装形式:在鱼塘水池中安装各类yzc88亚洲城官网娱乐城电极,通过电缆汇集到控制箱。在控制箱的面板上,可以安装诸如PH值、溶解氧、温度等yzc88亚洲城官网娱乐城显示面板。在控制箱体内部,yzc88亚洲城官网娱乐城的变送电流、电压输出直接连接到DS207A的接线端子;同时通过DS207A的继电器输出端子连接交流接触器,可以实现DS207A对增氧机、加热器等设备的控制。具体介绍如下:
     ⒈ DS207A具备4路模拟信号输入,采集精度为0.1%等级,可以接入4路4-20mA/0-10V输出的yzc88亚洲城官网娱乐城信号。
          ⊙ 水温测量:可以使用投入式温度yzc88亚洲城官网娱乐城,可变送输出4-20mA/0-5V信号。
          ⊙ PH值测量:一般由投入水中的PH值测量电极和带PH值显示的仪器主机构成。主机可以安装在控制柜面板上,便于观测显示。
                                     PH值测量仪一般都有带4-20mA变送输出,可以直接接入DS207A的模拟量输入通道。
          ⊙ DO(溶解氧浓度)测量:一般由投入水中的DO值测量电极和带溶氧浓度值显示的仪器主机构成。主机可以安装在控制柜面板上,
                                                      便于观测显示。测量仪一般都有带4-20mA变送输出,可以直接接入DS207A的模拟量输入通道。
                                                      (温度、PH值、溶解氧这3种yzc88亚洲城官网娱乐城目前国产化率比较高,质量比较稳定,属于水产养殖水质监测的基本配置。)
     ⒉ DS207A具备4路开关/脉冲计数信号输入通道,可以监控增氧机、投饵机等设备的启停工作状态。
      DS207A具备2路继电器输出,通过交流接触器,可以对增氧机、水温加热管(或恒温机组)进行连接,实现对重要控制设备的远程控
          制。
     ⒋ DS207A的RS485接口,可以连接各种带RS486通信接口的各种水质分析仪器。便于用户按照经济效益规模,在未来扩充监测点功能,分期追加设备投资。DS207A采用了灵活的RS485通讯接口设计。支持不同通信协议、不同通信速率、不同字节格式(校验、停止位)的RS485接口仪表可以同时接入访问。在水质监测现场,用户可能需要安装不同协议和格式的各种测量仪器,DS207A的RS485自由访问设计,可以完美地实现用户需求。DS207A可以设定6组定时RS485通信,每组最多可以设置8次不同的访问数据。当定时访问时间到达时,DS207A将主动访问所对应的仪表。并且将通讯结果进行存储记录,同时将通信结果上报数据中心。针对不同厂家不同类型的仪表,在RS485通信接口上的响应特点不完全一致的状况,DS207A可以通过设定适合现场要求的通讯时间间隔参数,以及RS485通信重发机制,确保可靠地实现对各类仪表设备的通信。这些措施的应用,使系统数据完整性得以保障。

    2.2 设备运行说明:
          
    DS207A上电运行后,将与数据中心透过GPRS网络快速建立通信连接。同时按照设定的数据采集时间间隔,DS207A将安装连接的各种yzc88亚洲城官网娱乐城的输出信号进行测量,并且根据设定转换成“温度(℃)”、“浓度(mg/L)”等实际物理单位测量值,然后实时进行存储记录,并且将这些数据实时发送到数据中心。数据中心也可以实时监测点的各种水质数据,以及对连接继电器的设备(增氧机、加热管)进行控制。
            DS207A采用严谨可靠的通信和控制设计,确保其达到高度的数据安全性。在因外部因素(如移动网络故障、SIM卡欠费)导致与数据中心的通信故障发生后,本地的数据采集和存储不受影响。当故障消除之后,DS207A可以快速地与数据中心重新建立连接、恢复通信。并且可以将通信故障发生期间的现场运行数据,通过中心快速查询得到。这样的机制确保用户的数据完整性和安全性得以保障。

            DS207A具备精确的测量品质。内部采用16-bit D-S型ADC,具备极强抗干扰能力,使测量品质达到高度可信赖的0.1%级精度。保障了用户的系统数据采集精度在传输环节没有损失。养殖水质监测安装的各类yzc88亚洲城官网娱乐城,均需要长时间工作于水下,往往造价不菲。好马当然要配好鞍,昂贵的yzc88亚洲城官网娱乐城需要搭配高精度、高稳定度的数据采集部件才可以更好地使用户的设备投资有意义。更重要的是,yzc88亚洲城官网娱乐城测量输出经过测控终端之后的精确度,将对数据中心的水质分析、评估、预警产生重要影响。从技术角度来看,采用10-bit或者12-bit的SAR型ADC实现的数据采集方案,除了在测量精度上难以达到比yzc88亚洲城官网娱乐城高一个精度等级的要求之外(大部分yzc88亚洲城官网娱乐城的精度是0.2%等级),在抗电磁干扰方面效果并不理想:大部分厂家,在使用SAR型ADC做数据采集后,还需要加上软件数据滤波,以减少测量结果的不可控波动,这样就进一步牺牲了测量精度。而DS207A在测量精度和测量抗干扰特性上由于采用了业界最先进的器件和技术,完美实现了测量精度和抗干扰性两项指标的平衡。

            DS207A具备完善的监测机制,除了可以设定常规的模拟通道上下限报警之外,还可以有效的识别模拟通道变化率报警。这样的设计为最快时间预测和发现各种有害环境因素提供了可能。例如,用户可以设定溶解氧的变化率合理范围(mg/L/分钟),DS207A将根据用户设定的阈值对溶解氧的变化趋势进行监测。当发现溶解氧急剧下降时(尚未达到设定的溶解氧下限报警值),将向数据中心和管理人员发出网络及短信报警信息,便于系统进行预警和决策(溶解氧下降速度过快,可能是水体受到污染或者高温引起赤潮爆发等危险事件)。
            DS207A采用SMS短信通道作为一个辅助的通信手段,支持报警短信发送到管理人员,以及支持短信呼入进行各种查询和控制。

    2.3 数据中心的建设:
            数据中心的接入:数据中心采用ADSL与Internet进行连接,采用公网固定IP或者公网动态IP+域名解析方式接受来自公网的测控终端通信访问。DS207A支持固定IP及域名解析两种方式与数据中心进行连接。对于系统安全性和稳定性要求更高的应用场合,用户可以向中国移动GPRS服务申请专网APN,SIM卡使用专网APN对数据中心进行访问,移动公司以专线连接数据中心服务器。用户可以根据项目建设的规模、投资条件等因素选择符合项目需要的接入方式。
            数据中心软件可以采用B/S结构或B/S+C/S结构进行建设。实现对各个养殖水质监测点实时数据接收、显示、统计分析、曲线生成、报表生成、预警和决策、数据备份等各种功能。
            厦门遥望电子科技有限公司为用户系统应用软件开发提供以下支持:
            ⊙ 提供面向通信连接和终端性能测试的《DS207A数据中心测试软件》,以及《DS207A参数设置软件》,为用户在项目建设的初期
     阶段建立起便捷的测试平台。该软件可以全面测试终端的各项功能,并且具备数据采集曲线拟合、记录等功能。便于用户对系统功能进行完整的功能评估和指标测试。
            ⊙ 提供基于Delphi7开发的DLL,用户通过调用函数,可以快速实现系统应用软件的通信层服务。
                我们同时提供基于C#以及Delphi平台的示范源码。

    第三部分 DS207A远程测控终端功能及指标介绍(略)

    第四部分  应用DS207A进行水产养殖水质监测系统建设的突出优势

             DS207A是一款十分符合水产养殖水质监测项目需求的远程测控终端产品。它具有齐全的硬件接口配置,适应监测现场各种设备的连接。同时,在数据采集、存储记录、GPRS/SMS通信、监测与控制等各种功能上均为用户的需要而精心考虑。尤其需要指出的是:采用DS207A进行水产养殖水质监测系统建设,是一套极具性价比的建设方案,必将使用户在保持高水准测控指标的前提下,在项目建设投资方面具备理想的成本优势。并且,DS207A以其稳定卓越的性能品质,必使用户在系统运行过程中长期受益。
           《庄子.秋水》中的庄子那句“子非我,安知我不知鱼之乐?”已成为中国式智慧的典范。我们深信:伴随着以DS207A测控终端为桥梁而构建的水产养殖水质监测系统的广泛应用,必将使水产养殖用户的水质管理工作如鱼得水,从而在整体经济效益上飞跃到一个更新的高度。
           “上善若水,鱼水交融。”厦门遥望电子科技有限公司(IOTtek)愿与致力于水产养殖测控系统建设的朋友们并肩前行,共同编织最辽阔的梦想!
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