基于GSM短消息的油罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)

1 引言
油品灌區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)是油庫(kù)儲(chǔ)備公司的基本組成部分。目前大多數(shù)油品罐區(qū)普遍存在技術(shù)落后、自動(dòng)化水平低、手工作業(yè)等問題。因此，為了適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求，提高灌區(qū)安全運(yùn)行，開發(fā)一種新型基于ARM7和GSM短消息的油罐監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用ARM7豐富的外圍模塊、強(qiáng)大的管理功能和控制能力，以及GSM的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、用戶投資小、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，將采集數(shù)據(jù)以短消息方式有效傳給監(jiān)控中心，再由控制中心處理數(shù)據(jù)并建立數(shù)據(jù)文件，從而解決油品灌區(qū)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的傳輸和決策指令的發(fā)送問題。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖1為基于GSM的油罐區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，它由測(cè)控單元、GSM無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心構(gòu)成。測(cè)控單元以微處理器LPC2119為核心，同時(shí)采集罐區(qū)內(nèi)的多個(gè)油罐壓力和溫度信號(hào)，并分別遵循HART協(xié)議和RS485通信方式傳給罐區(qū)主控單元。LPC2119將采集的數(shù)據(jù)運(yùn)算，求得實(shí)際油罐的儲(chǔ)油量和溫度，并與已設(shè)定值比較，若超出整定范圍，啟動(dòng)閥門、喇叭報(bào)警，液晶模塊并顯示故障信息。GSM短消息收發(fā)器將采集的數(shù)據(jù)壓縮打包后，經(jīng)GSM短消息信息中心轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心的GSM短消息收發(fā)器。接收數(shù)據(jù)并處理后，建立數(shù)據(jù)文件，并顯示對(duì)應(yīng)各油罐的儲(chǔ)油量和各品種油的總量。

3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
3．1 數(shù)據(jù)采集模塊
數(shù)據(jù)采集模塊采集液體的壓力和溫度。壓力采集用1151系列壓力變送器，直接檢測(cè)油罐內(nèi)壓力。壓力變送器輸出4~20 mA電流，選用1％精度的電阻轉(zhuǎn)換成電壓，通過多路開關(guān)CD4067循環(huán)測(cè)量32路壓力，遵循HART協(xié)議傳至LPC2119。選用數(shù)字溫度傳感器18820，將溫度值通過RS485接口通信傳輸給LPC2119。該電路接口簡(jiǎn)單，溫度范圍滿足系統(tǒng)要求。
3．2 SIM300無(wú)線模塊
SIM300無(wú)線模塊選用SIMCOM公司推出的GSM／GPRS三頻模塊。該模塊具有標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，可提供語(yǔ)音傳輸、短消息和GPRS無(wú)線上網(wǎng)業(yè)務(wù)。SIM300集成完整的射頻電路、GSM的基帶處理器和強(qiáng)大的TCP/IP協(xié)議棧。其主要特點(diǎn)：?jiǎn)坞娫垂╇?；工作于三頻模式900／1 800／1 900 MHz；支持文本和PDU模式的短消息；支持多時(shí)隙GPRS功能；支持語(yǔ)音和傳真。本系統(tǒng)利用SIM300的短消息功能，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的通信。圖2為SIM300模塊硬件電路。