基于DTU無線通信的霧霾監(jiān)測解決方案

一、概述

隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快，生產(chǎn)制造過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，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高和汽車工業(yè)的高速發(fā)展，導(dǎo)致城市中汽車數(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散到空氣中，致使我國大部分省區(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)計一種針對大氣霧霾的監(jiān)測系統(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、采集器及霧霾測控器組成。

1、建立數(shù)據(jù)中心主站

   運行集中抄表系統(tǒng)的計算機（服務(wù)器或 PC 機）稱為主站，主站通過寬帶網(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、運轉(zhuǎn)中心條件

   首先用一臺能上網(wǎng)的 PC 機，條件必須能讓外網(wǎng)訪問的到，如運行中心軟件的 PC 機在局域網(wǎng)里面，則要在局域網(wǎng)路由器做端口映射到本機 PC ，等這些條件具備之后在本機運行一個中心 DEMO，開放一個端口，運行軟件等待 DTU 的連接，zigbee直接通過串口連接DTU。

3.進行*的讀表操作

   使用系統(tǒng)軟件，遵循 DL/T645部標(biāo)通訊規(guī)約，進行擴展。 讀表軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為 ORACLE 數(shù)據(jù)庫，運行于 WIN98/2000/XP、NT 的操作系統(tǒng)，易于使用。軟件所能管理的用戶數(shù)量沒有限制。       

4、 采集數(shù)據(jù)

通過無限網(wǎng)絡(luò)，采用輪詢方式分別采集燃?xì)獗淼恼c數(shù)據(jù)、零點數(shù)據(jù)、和實時數(shù)據(jù)。

5、存儲實時數(shù)據(jù)

將采集來的燃?xì)獗頂?shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式進行緩存，并以以標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲于實時數(shù)據(jù)庫中，既保證數(shù)據(jù)的完整性、一致性，又能夠方便數(shù)據(jù)查詢和應(yīng)用。

6、流程圖報表顯示

人機界面是組態(tài)軟件的重要組成部分。它通過各種可視化的構(gòu)件方便的搭建復(fù)雜的圖形畫面，豐富的動畫連接幫你形成逼真的動畫效果。同時還可以通過組態(tài)軟件或者自己開發(fā)的軟件自帶的自由報表生成各種統(tǒng)計分析報表等。

7、Web瀏覽

通過Web發(fā)布，可以在網(wǎng)絡(luò)問。相關(guān)用電單位都可以通過IE瀏覽器登錄系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)查詢。

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

三、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1、各個設(shè)備連接途徑

各個臺站的設(shè)備通過以太網(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)中心端路由器通過認(rèn)證檢測后，會為下端的CDMA DTU分配一個私有IP地址、在vpn建立后,各個臺站監(jiān)測數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)奖O(jiān)測中心并自動生成數(shù)據(jù)文件并存入數(shù)據(jù)庫;監(jiān)測中心通過遠(yuǎn)程設(shè)置各臺站數(shù)字采集器的工作狀態(tài)和參數(shù),監(jiān)測各臺站數(shù)據(jù)的接收情況及運行情況,實現(xiàn)了對各臺站的統(tǒng)一管理;并且為霧霾監(jiān)測數(shù)據(jù)資源共享搭建了平臺。

2、采取安全措施

vpn隧道及時保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，監(jiān)測中心的工作人員隨時對收集到的測震數(shù)據(jù)進行分析,整理等。

四、系統(tǒng)的功能與特點有：

(1) 安全可靠：安全性由三方面構(gòu)成：，ORACLE 數(shù)據(jù)庫是大型的、多用戶的數(shù)據(jù)庫，它的安全性高，允許多用戶同時使用同一數(shù)據(jù)庫而不會破壞完整性，用它來做抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)引擎可以保證數(shù)據(jù)的安全；第二，系統(tǒng)對用戶實現(xiàn)分級管理功能，通過檢查使用者的名字和密碼，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關(guān)人員改變數(shù)據(jù)庫和硬件設(shè)置。第三，防火墻功能及*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，也能隨時在新的硬件設(shè)備上數(shù)據(jù)無丟失地啟動抄表系統(tǒng)。

(2) *的系統(tǒng)日志：系統(tǒng)日志記錄了進入系統(tǒng)，離開系統(tǒng)，收費，設(shè)置硬件，改變運行參數(shù)操作等及操作者，操作時間，凡是改變數(shù)據(jù)庫的操作都被記錄下來。

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

(4) 自動抄表功能：按照設(shè)置的抄表開始時間和抄表間隔，到預(yù)定的抄表時刻，系統(tǒng)便會依次主動發(fā)起去抄采集器或水資源測控器內(nèi)的數(shù)據(jù)。對于抄不上數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會自動補抄或人工發(fā)命令補抄。

抄。

(5) 數(shù)據(jù)管理功能：收費管理費前，統(tǒng)一抄錄一次流量計費數(shù)據(jù)。