陳奉奇

摘 要 在供熱系統(tǒng)中，一次高溫水管網計量站所監(jiān)測的壓力、溫度、流量、熱量等參數(shù)是監(jiān)控計量站和高溫水管網運行情況的重要參數(shù)，通信技術的發(fā)展，為自動化抄表提供了有力的技術平臺，本課題主要研究無線數(shù)據(jù)遠傳在供熱計量中的應用，通過DTU將計量站的數(shù)據(jù)傳送給熱網監(jiān)控中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。

關鍵詞 供熱計量;數(shù)據(jù)遠傳;DTU

1DTU的工作原理

DTU（Data Transfer unit），數(shù)據(jù)傳輸單元，是專門用于將串口數(shù)據(jù)轉換為IP數(shù)據(jù)或將IP數(shù)據(jù)轉換為串口數(shù)據(jù)通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

GPRS DTU上電后，首先讀出內部FLASH中保存的工作參數(shù)（包括GPRS撥號參數(shù)，串口波特率，數(shù)據(jù)中心IP地址等等，事先已經配置好）。

GPRS DTU登陸GSM網絡，然后進行GPRS PPP撥號。撥號成功后，GPRS DTU將獲得一個由移動隨機分配的內部IP地址（一般是10.X.X.X）。也就是說，GPRS DTU處于移動內網中，而且其內網IP地址通常是不固定的，隨著每次撥號而變化。 我們可以理解為GPRS DTU這時是一個移動內部局域網內的設備，通過移動網關來實現(xiàn)與外部Internet公網的通信。這與局域網內的電腦通過網關訪問外部網絡的方式相似。

GPRS DTU主動發(fā)起與數(shù)據(jù)中心的通信連接，并保持通信連接一直存在。 由于GPRS DTU處于移動內網，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主動連接數(shù)據(jù)中心，而不能由數(shù)據(jù)中心主動連接GPRS DTU。這就要求數(shù)據(jù)中心具備固定的公網IP地址或固定的域名。數(shù)據(jù)中心的公網IP地址或固定的域名作為參數(shù)存儲在GPRS DTU內，以便GPRS DTU一旦上電撥號成功，就可以主動連接到數(shù)據(jù)中心。

具體地講，GPRS DTU通過數(shù)據(jù)中心的IP地址（如果是采用中心域名的話，先通過中心域名解析出中心IP地址）以及端口號等參數(shù)，向數(shù)據(jù)中心發(fā)起TCP或UDP通信請求。在得到中心的響應后，GPRS DTU即認為與中心握手成功，然后就保持這個通信連接一直存在，如果通信連接中斷，GPRS DTU將立即重新與中心握手。

由于TCP/UDP通信連接已經建立，就可以進行數(shù)據(jù)雙向通信了。對于DTU來說，只要建立了與數(shù)據(jù)中心的雙向通信，完成用戶串口數(shù)據(jù)與GPRS網絡數(shù)據(jù)包的轉換就相對簡單了。一旦接收到用戶的串口數(shù)據(jù)，DTU就立即把串口數(shù)據(jù)封裝在一個TCP/UDP包里，發(fā)送給數(shù)據(jù)中心。反之，當DTU收到數(shù)據(jù)中心發(fā)來的TCP/UDP包時，從中取出數(shù)據(jù)內容，立即通過串口發(fā)送給用戶設備[1]。

2DTU在無線數(shù)據(jù)遠傳中的配置

本文DTU采用振鴻偉業(yè)ZH7000進行配置說明，軟件采用“DTU多中心配置軟件V5.9”進行配置說明。

DTU的配置操作步驟：

（1）將DTU通過轉接線與電腦串口連接。

（2）打開“DTU多中心配置軟件V5.9”，同時給DTU上電。

（3）打開“我的電腦”→“設備管理器”查看DTU所占用的串口，在軟件中選擇該串口，波特率設為9600，數(shù)據(jù)位8，停止位1，然后點擊“打開串口”，成功后點擊“進入配置”。

（4）點擊“系統(tǒng)參數(shù)”，然后點擊“讀取參數(shù)”，讀取成功后出現(xiàn)如下界面。

SIM卡號設為DTU所使用SIM卡號，并與上位機組態(tài)軟件中“站標示名稱”對應。設置完成后點擊“設置參數(shù)”將更改數(shù)據(jù)寫入DTU，可再次點擊“讀取參數(shù)”確保參數(shù)設置成功。

（5）點擊“用戶串口”選項卡，點擊“讀取參數(shù)”，設置波特率9600，數(shù)據(jù)位8，停止位1，校驗位None，然后點擊“設置參數(shù)”。

（6）點擊“網絡參數(shù)”選項卡，將“數(shù)據(jù)中心1”IP地址設為218.201.112.221，端口設為7999，此IP地址為華電青島熱力有限公司熱網監(jiān)控中心無線計量服務器地址。

（7）點擊“連接管理”選項卡，設置“在線模式”為“永遠在線”，“傳輸協(xié)議”為TCP，“UDP端口號”7999。其他設置無須更改。

（8）至此，所有參數(shù)均配置完成。點擊“退出配置”，然后“關閉串口”，將DTU與PC斷開。

（9）將計量站熱表FC6000與DTU相連，即可完成無線數(shù)據(jù)遠傳的就地配置[2]。

3熱網監(jiān)控中心上位機配置

完成無線數(shù)據(jù)遠傳的就地配置后，要想將數(shù)據(jù)傳送到熱網監(jiān)控中心，需要在熱網監(jiān)控中心服務器上進行設置添加新的計量點。以華電青島熱力有限公司為例：

3.1 計量服務器配置

打開杰控組態(tài)軟件，在設備通訊子菜單設備數(shù)據(jù)表中新建設備數(shù)據(jù)表，各項地址和站號等參數(shù)設置按照設備硬件參數(shù)來對應設置，實現(xiàn)對設備數(shù)據(jù)的讀取。

3.2 主客戶端服務器配置

在杰控組態(tài)軟件中，打開運行數(shù)據(jù)庫子菜單中的變量監(jiān)控對象，新建計量站名稱和設備號，點擊確定。在杰控組態(tài)軟件中，點擊顯示畫面里的畫面管理，選定“計量站監(jiān)控”，雙擊關聯(lián)變量，選擇相應的變量添加保存。

添加完成后，在熱網監(jiān)控中心主客戶端服務器的監(jiān)控畫面中，就有了新建計量站的各項上傳數(shù)據(jù)。

3.3 報表服務器配置

在杰控組態(tài)軟件中，打開批量數(shù)據(jù)庫連接子菜單編輯批量連接，在計量站2012–4–1中，點擊操作，導出Excel表格，加入新加的計量點序號、名稱，修改記錄數(shù)量，然后結構確認，導入修改后的Excel表格，點擊文件保存。

在杰控組態(tài)軟件中，打開顯示畫面中的畫面管理，在報表主頁2011中，雙擊計量站歷史數(shù)據(jù)及趨勢曲線查詢，在查詢對象中加入新的計量點，保存后在報表服務器查詢界面中，就可以查詢到新的計量站的歷史數(shù)據(jù)。

4結束語

無線數(shù)據(jù)遠傳在供熱計量中的應用，使供熱公司采集數(shù)據(jù)的準確率大幅度提高，節(jié)省了人力成本，提高了企業(yè)的經濟效益。本課題的研究也將推進無線數(shù)據(jù)遠傳技術在工控行業(yè)其他領域得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1] 李嵐.基于GPRS技術PLC遠程通信在城市熱網中的研究與應用[D].西安：西安電子科技大學，2010.

[2] 劉向坤.供熱計量數(shù)據(jù)遠傳系統(tǒng)研究[D].濟南：山東輕工業(yè)學院，2012.