GPRS远程水源监控系统的设计

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毕业论文范文题目： GPRS远程水源监控系统的设计，论文范文关键词： GPRS远程水源监控系统的设计
GPRS远程水源监控系统的设计毕业论文范文介绍开始：
　　毕业论文 GPRS远程水源监控系统的设计，正文共79页，34003字，附英文翻译。
　　目录
　　0 前言 1
　　1 课题研究的背景和目的 2
　　1.1 远程水源监测领域的发展现状 2
　　1.2 国外远程监测领域的发展现状 3
　　2 水源监测系统的数据传输方式要求及选择 4
　　2.1 金山电厂水源分布状况 4
　　2.2 有线传输、无线传输的比较 5
　　2.2.1 有线通讯方式 5
　　2.2.2 无线通讯方式 7
　　2.2.3 选择GPRS的更多原因 9
　　2.3 GPRS无线接入方案的确定 10
　　2.4 小结 12
　　3 GPRS体系结构及相关网络协议简介 13
　　3.1 GPRS概述 13
　　3.2 GPRS的网络组成 13
　　3.3 GPRS网络的工作原理 16
　　3.3.1 GPRS基本工作流程 16
　　3.3.2 GPRS网络与IP网络互连 17
　　3.4 相关网络协议简介 20
　　3.5 使用GPRS传输的可行性论证 22
　　3.5.1 信道分配方案 22
　　4 金山电厂水源监测系统的硬件设计 24
　　4.1 水源监测系统的整体构架 24
　　4.2 主控器及数据采集模块的设计 24
　　4.2.1 电源电路 26
　　4.2.2 CPU的选择 26
　　4.2.3 信号调理电路 28
　　4.2.4 模数转换电路 30
　　4.2.5 RS485收发电路 33
　　4.2.6 RS232电路 35
　　4.3 GPRS通信模块的选型 36
　　5 水源监测系统软件设计 38
　　5.1 GPRS通信程序设计 38
　　5.2 模数转换程序设计 41
　　5.3 RS485通信软件程序设计 42
　　5.4 上位机组态软件的设计 49
　　5.4.1 登录界面设计 49
　　5.4.2 实时监控界面设计 50
　　6 技术经济分析 52
　　7 结论 53
　　致谢 54
　　参考文献 55
　　附录A 译文 56
　　附录B 外文文献 64
　　
　　0 前言
　　现代科技高速发展的今天，电子技术、自动化技术以及通信技术等高新技术也在飞速发展。近几年来，计算机监控系统已经被广泛应用到电力、石化、环保、造纸、冶金、食品、医疗等各个领域中。远程监控系统的出现使人们能够在远方实现对控制系统的远程监视和远程控制，避免了人们为了监视设备而处于非常恶劣的环境中，其优点是显而易见的。互联网技术和移动无线通信技术的快速发展是信息技术的两大热点，使得日渐完善的无线计算机网络技术完全能满足对分散作业点实现远程监控的需求[1]。
　　1 课题研究的背景和目的
　　在工业监控领域，由于某些工业现场在地域上越来越分散，要总揽工业现场信息和生产状况，实现对分散在各工厂和生产线上的设备进行状态监测、远程数据采集、以及设备的诊断维护，只有采用远程监控技术才能实现[2]。覆盖全国的GPRS网络已成为一种可持续利用和开发的资源，因而在此基础上开发出满足需求的无线接入产品就成为可能。
　　将监控应用系统架构于GPRS环境中，可以从许多方面改善监控系统的性能和扩展增强系统功能。例如：
　　1) 大范围共享资源，形成丰富的数据库，为高层决策提供支持；
　　2) 可实现远程监控现场级情况的平台，便于生产管理人员大范围统筹和直接干预现场；
　　3) 便于实现设备的远程维护。
　　通过GPRS，企业管理人员在任何地方都能够掌握企业的实时生产情况，下达生产指令，甚至对生产线上的某些参数进行调控，这无疑大大增强了企业的竞争力。因此，远程监控系统实现了生产的自动化和管理的网络化，提高了生产效率，加强企业竞争力，正越来越受到了国内外学者和工程技术人员的密切关注和重视。
　　本课题来源于金山电厂水源远程监控系统项目。经考察，该电厂的水源地较为分散而且远离厂区，有线数据传输较为困难，初步计划使用无线数据传输。下文中将通过比较分析而选择GPRS网络传输，这也符合厂方的意愿。
　　1.1 远程水源监测领域的发展现状
　　目前供水调度SCADA系统中采用的数据通信可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25、DDN、ADSL等，而无线则包括超短波通信、扩频通信、卫星通信、GSM短信/GPRS通信等。在供水行业，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、不切合实际，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之SCADA系统采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用；与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。
　　在SCADA系统中，无线通信方式主要包括：超短波(230MHz)无线数传、扩频、卫星通信、GSM数字蜂窝通信系统等，其中卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用，未得以普及；而扩频通信技术虽然速率高，但只能在视距范围内传输，应用也受到限制，所以，目前国内SCADA系统普遍采用230MHz频段的数传电台作为传输信道[3]。采用超短波数传电台作为传输信道的是组网灵活、扩展容易、维修方便、运行费用低等优点，但由于系统工作于230MHz且多采用普通间接调制的数传电台，这就造成系统易受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等先天不足。随着城市现代化、工业化进程的发展，超短波通信方式正面临着越来越大的挑战，而GSM网络经过电信部门的多年建设，覆盖范围不断扩大稳定、可靠的通信网络，特别是近年来推出的短消息业务(SMS)，使SCADA系统采用GSM网络来进行数据传输成为可能。
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