基于GPRS的污水處理監(jiān)控系統(tǒng)設計

2 通信規(guī)約設計
污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的通信分為2種，一種是通過GPRS無線連接與DTU通信，另一種是局域網(wǎng)通信。GPRS選用TCP／IP協(xié)議通信。主要是DTU向服務器發(fā)送污水工序、氧化溝、污泥泵房、二沉池、配水井等設備運行情況的數(shù)據(jù)，以及服務器向DTU轉(zhuǎn)發(fā)上位機命令。而局域網(wǎng)通信主要是服務器向數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)、上位機查找數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，以及上位機向服務器發(fā)送請求命令。這里將局域網(wǎng)通信協(xié)議和GPRS通信協(xié)議統(tǒng)一為一種數(shù)據(jù)幀格式，如表l所示。

表l中，數(shù)據(jù)幀幀頭和幀尾都用0x7E表示，而為避免數(shù)據(jù)內(nèi)容與幀頭、幀尾混淆，用2個“Ox7E”表示“0x7E”；幀長度是指除幀頭和幀尾外，所有數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。用2個字節(jié)表示；主命令說明發(fā)送方的請求內(nèi)容：從命令輔助主命令定義數(shù)據(jù)發(fā)送周期的長短；DTU號碼用于標識DTU；ID號是DTU編碼；數(shù)據(jù)內(nèi)容主要指污水工序、氧化溝、污泥泵房、二沉池、配水井設備運行情況等數(shù)據(jù)。
當信道上無數(shù)據(jù)傳輸時，通信雙方應每隔時間C發(fā)送心跳包以維持此連接。當心跳包發(fā)出超過時間T后未收到響應，則立即再發(fā)送心跳包。若連續(xù)發(fā)送(N-1)次后仍未得到響應，則斷開此連接。參數(shù)C、T、N原則上應可配置，現(xiàn)階段建議取值：C=3 min，T=60 s，N=3。網(wǎng)關與SP之間、網(wǎng)關與網(wǎng)關之間的消息發(fā)送后等待T后未收到響應，應立即重發(fā)。若連續(xù)發(fā)送(N-1)次后仍未得到響應則停發(fā)。現(xiàn)階段建議取值是：T=60 s，N=3。采用并發(fā)方式發(fā)送消息，并加以滑動窗口流量控制，窗口大小參數(shù)W可配置，現(xiàn)階段建議取為16，即接收方應答前，1次收到的消息數(shù)最多不超過16條。

3 軟件部分設計
本系統(tǒng)上位機軟件的實現(xiàn)采用基于Windows 2000環(huán)境下的Intouch 8．O系統(tǒng)。Intouch具有領先的人機接口界面(HMI)和面向?qū)ο蟮膱D形開發(fā)環(huán)境，便于高效、快捷地配置用戶的應用程序。目前常見的工控組態(tài)軟件有Intouch、LabView，Rsview(Allen-Brandley)、Ifix(GE Fanuc)、Kingview(組態(tài)王)、Wince (Siemens)、Interlution等，Intouch和這些軟件相比，其主要優(yōu)點有：優(yōu)化代碼；自帶SQL語言，方便數(shù)據(jù)庫設計；提供各種通信協(xié)議接口，包括PLC，GSM，GPRS等。基于以上特點，這里使用Intouch作為上位機軟件的開發(fā)工具，其實現(xiàn)的功能包括：自動形成生產(chǎn)日、月、年報表，定時自動打印：建立詳細的幫助信息，所有事故報警信息顯示清單；監(jiān)測數(shù)據(jù)的圖形化與報表形式顯示。圖2為污水廠進水預處理軟件界面。