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学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 基z FZ i g B e e 和A R M的数据采集与监控系统设计及应用刘新辉， 等 下位机 软件主要是实现与监控 中心 的交互信 息、 数据采集 、 数据存储 、 巡检及异常 处理等 工作。系统启动后， 首 先进 行各 部 件初 始化 ， 启 动定时器 ， 通过监控 中心一条 2 M 的 A P N专线接 入 移动 公司 G P R S 网络 ， 实现 G P R S与监控 中心服务器的 S O C K E T 连接 。由于数 据采集既可 以按照监控 中心 的命令对 水质进 行某 一 参数的单采集， 也可根据企业预先设定的时间间隔采集各种 水质参 数， 所 以要进行 采样 频率的设定。当设定好后 ， 系统开始 采集水质数据 ， 然后进行保存 以及发送 。当数据发送完毕后 ， 如 果再次到达预设的采样时间， 则继续采集保存并发送数据， 否则 一 直处于等待状态 。下位机软件主流程 图如图 3 所示 。 图 3 系统程序执行流程 图 2 ． 3 ． 2 上位机软件设计 上位机管 理软件平 台实际上是 一个局域 网f L A N ， 主要 由路 由器 、 防火墙 、 通信服 务器 、 应用服务器 、 监控工作站及相应的软 件 程序构 成， 将水质监测 常用工作 业务流程和 相关需求进 行集 中、 统一规划 和整合， 主要完成用 户现 场的监视性操作及上位通 讯功能及数据实时收发 、 存储 、 显示和 统计分析等。采用面 向对 象模块化的设 汁思想 ， 封装成相互独立 的功能模块 ， 使其具有 良 好的数据管理与安全保障， 并支持应用扩展。上位机软件功能 框图如图4 所示。其功能主要有用户权限配置、 通讯管理、 自动 数据采 集 、 数据 有效 性分析 、 监 测控 制 、 有 效数据入 库 、 日常维 护 、 数据管理 、 数据报表 、 信 息发布、 数据上报 、 统计分析 、 短信报 警等 。 3 结语 传 统的水质 监测仅仅 关注参数 的静态定位 ， 本系统通过 将 Z i g B e e 无线通 讯技术和 嵌入式操 作系 统结合起来 ， 实现 了动 态 即时的无 线监测 。实测证 明， 系统运行稳定， 响应时 间在 3 ～ 5 s 之 间， 能够较精确的完成水质数据采集和无线数据传输， 具有传输 速 率快 、 可靠性 高、 即时性好 、 动态路 由、 低 功耗 、 经济实用等 优 点。该系统 具有很 强的灵活性和可 扩允性 ， 由于在 恶劣 的环 境 下能 实现低 功耗 的长时 间无线 即时监 测 ， 在 医疗保健 、 一 [ 业 控 制、 空 间探索 、 家庭智能等无线远程监控方 面亦具有 广阔的应用 前景 I 。 图 4 上位机软件功 能框 图 参考文献 f 1 】苟争旭， 周渊平．基于G s M和Z i g B e e 的远程无线数据采集系统I J J _通信 技术． 2 0 1 1 , 4 4 8 7 1 7 3 ． 【 2 ]张水平 ， 李 晓波 ， 张风 琴等．Z i g B e e 在多传感 器信息集成 } J 的应川 l J I _ 计算机_T程与设计． 2 0 1 2 ，3 3 I 4 卜4 6 ． I 3 ]吴文忠 ， 李 万磊． 基于 A R M 和 Z i g B e e的智能家居系统⋯． 计算机 I 程 与设计 ． 2 0 1 1 ． 3 2 6 1 9 8 7 1 9 9 0 ． [ 4 】吕两午 ， 刘开华 ， 赵青琏于Z i g B e e 的九线监测系统设计 与实现 J 计算机丁程． 2 0 1 0 ， 3 6 5 2 4 32 4 7 ． [ 5 ]张豪 ， 杨春燕 ， 汪筱阳． 3 C 2 4 4 0 A 芯片及应用[ J ] ．电子设计 1 程， 2 0 1 1 ， 1 9 2 4 1 2 6 3 0 ． [ 6 ]刘伟华 ， 刘仁学．基于 3 C 2 4 4 0与L i n u x的 A R M9 嵌入式 系统的构建 『 J ] ．冶金 自动化 ， 2 0 0 8 ， s 2 4 0 9 ～ 4 1 0 ． _ 7 J朱 绍峥 ， 刘 毓． 基 于 C C 2 4 3 0的 WS N节 点设计 ll J 1 ． 西安 邮电学 院学报． 2 01 2 ． 】 7 3 2 0 2 3 ． [ 8 ] 黄元江．G P R S支持下的现代城市环境监测系统研究．中南林业科 技 大学学报 [ J ] ．2 0 1 0 ， 3 0 7 1 6 0～1 6 5 ． [ 9 ]陈蒙蒙 ， 蒋 鹏． 雨鼍 水位 监测 系统 设计 c J I _ 杭州 电 子科 技大 学学 报． 2 0 1 2 ． 3 2 5 2 1 1 2 1 4 ． [ 1 0 1 土骥， 王筱珍，任 肖丽等． 基于无线传感器网络的水污染监洲系统 j J ． 桂林 电子科技大学学报． 2 0 0 9 ， 2 9 3 2 4 7 2 5 0 I l 1 J 刘佳， 王立新． 基于Z i g B e e 的无线气体监测系统的设汁【 J 1 _ 自 动化 L ．j 仪器仪表． 2 0 1 1 2 4 1 4 6 ． 上接第 8 9页 通 过以上所 列报警状态下的案例时系统对 故障进 行诊断表 明， 诊断 过程准确 ， 诊 断结果与现场 发生 的故 障一致 ， 如此经 过 对 多个报 警值的现场 诊断， 诊 断过程在此 不再累赘 ， 证 明本次 设 计实现 的系统能进行 可靠准确的诊断， 具有现场 的实用性 。 4 总结 随着研 究的进 一步深 入， 和本 系统在 实际中的运行使用， 本 系统可 进一步扩展 故障 的覆 盖面 ， 通过现场 专家为 专家系统挖 掘更 为精准 的故障征兆和故障类型， 有望成为对锅 炉系统、 汽机 系统乃至整体机组的故障进行有效 诊断的系统。 9 2 参考文献 [ 1 ] 刘爱 忠． 燃煤锅炉机组I M】 ． 北京 中国电力出版 ， 2 0 0 1 ． [ 2 ] 林 文孚． 单元机组 自动控制技术f M1 ． 北京 中吲电力m版社， 2 0 0 4 [ 3 ] 牛征． 热电厂热 控制 系统 的故障诊断研 究【 J】 ． 热力发 电， 2 0 0 4 1 J 4 7 -5 0． 【 4 】 陈玉东． 动态系统的故障诊断方法综述【 J 】 ． 化一 f n动化及仪表， 2 0 0 4 ． 【 5 ] 朱大奇． 基于知识 的故 障诊 断方法综述 ． 安徽 r ,J k 大学学报 门然 科学版， 2 0 0 2 ， 1 9f 3 1 1 9 7 2 0 4 ． [ 6 ] 周 如曼． 3 0 0 MW 火 力发 电机组 故障分 析f M 1 ． 北京 中 同电 力} I j 版社 ， 1 9 9 8 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
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