水表數(shù)據(jù)采集無線傳輸管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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3 數(shù)傳電臺(tái)天線的選擇和安裝方式
由于生產(chǎn)型企業(yè)需要同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)許多大型生產(chǎn)設(shè)備，這些設(shè)備的高功率強(qiáng)磁場在一定程度上影響著無線數(shù)字傳輸?shù)馁|(zhì)量，因此無線數(shù)傳電臺(tái)天線的選擇變得至關(guān)重要。
按照正確的硬件安裝方法安裝并進(jìn)行設(shè)定之后，如果還不能接收到準(zhǔn)確無誤碼的信息，則需檢查安裝的天線是否合適。系統(tǒng)主站的位置緊鄰大型生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)車間，如果將普通的吸盤天線安裝在控制室室內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)無法傳輸?shù)綇恼尽Ｋ员仨殞⑻炀€架設(shè)在室外無干擾的地點(diǎn)來保證傳輸質(zhì)量。這需要延長數(shù)傳電臺(tái)與工作站之間的連接線，將數(shù)傳電臺(tái)和電源延伸到室外，由于天線的室外安裝點(diǎn)到室內(nèi)工作站的位置的長度在10m左右，則主站可采用RS232接口的數(shù)傳電臺(tái)，如果這一距離過遠(yuǎn)，則需更換數(shù)傳電臺(tái)為RS485接口，同時(shí)通過RS485-232轉(zhuǎn)換模塊來完成數(shù)傳電臺(tái)與工作站之間的通訊。為得到更加穩(wěn)定無誤碼的通信數(shù)據(jù)，主站天線采用玻璃鋼天線來代替普通的吸盤天線，可以減少信號(hào)干擾，保證通訊質(zhì)量。為了避免雷雨天氣強(qiáng)電流對設(shè)備的損壞，需在玻璃鋼天線和數(shù)傳電臺(tái)之間增加避雷器。
系統(tǒng)從站的數(shù)傳電臺(tái)與電磁流量計(jì)連接，所選用的電磁流量計(jì)為RS485接口，則從站數(shù)傳電臺(tái)采用RS485接口。從站安裝地點(diǎn)大多為室外空曠地點(diǎn)，因此采用一般的吸盤天線就可以完成準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸。吸盤天線需安裝在鐵質(zhì)物體上，可以獲得較好的通信效果。部分從站數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位于大型建筑物底層，則將饋線適當(dāng)延長，保證天線架設(shè)高度不低于二層樓高。如果從站數(shù)據(jù)采集點(diǎn)置于地井下，考慮到地下的信號(hào)吸收和地井蓋的屏蔽作用，電臺(tái)的天線采用小型橡皮天線或定制相應(yīng)天線置于井蓋表面。同時(shí)將數(shù)傳電臺(tái)的供電電壓和電臺(tái)發(fā)射功率適當(dāng)提高也可改善通訊質(zhì)量。系統(tǒng)如圖2所示。
圖2 數(shù)傳電臺(tái)與天線的連接
軟件部分主要完成現(xiàn)場信號(hào)的獲取、處理及計(jì)算，結(jié)果的顯示、保存和打印等功能。抄表周期設(shè)為6min，系統(tǒng)每隔6min發(fā)起一次數(shù)據(jù)采集過程，每次數(shù)據(jù)采集過程要依次完成對50塊水表的瞬時(shí)水流量和累積用水量的采集。
4.1 數(shù)據(jù)采集
中控室工作站對現(xiàn)場信號(hào)的獲取是通過主機(jī)RS232串口與無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)的通訊實(shí)現(xiàn)的，是軟件部分的核心。VB語言是基于Windows操作系統(tǒng)的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言。VB帶有專門管理串行通訊的MSComm控件，利用它只需要設(shè)置幾個(gè)主要參數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與無線通訊模塊的串行通訊。
4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
SQLserver功能強(qiáng)大，能完整實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的所有功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫表如下：數(shù)據(jù)庫名稱為WXC；數(shù)據(jù)表為水表。
工作站將從PC串口上采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)在VB組態(tài)畫面上顯示，同時(shí)存入SQLserver數(shù)據(jù)庫的WXCS數(shù)據(jù)庫的水表表單下。
4.3 系統(tǒng)畫面創(chuàng)建
本系統(tǒng)中最重要的功能為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示的畫面如圖3所示。
圖3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示
5 結(jié)論
系統(tǒng)采用無線傳輸管理系統(tǒng)之后降低了綜合成本，即只需一次性投資，無須挖溝埋管，且維護(hù)費(fèi)用低。系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試運(yùn)行：保證了在長2km寬1km的廠區(qū)內(nèi)的水表數(shù)據(jù)的無線傳輸，且運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、誤碼率低，滿足全部生產(chǎn)要求。上位系統(tǒng)功能齊全，能夠保存歷史數(shù)據(jù)長達(dá)1a，為生產(chǎn)的成本分析提供了強(qiáng)大的保障，降低了清水用量和生產(chǎn)開支，同時(shí)降低了生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了管理水平。(end)
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