CN204925773U - 控制柜的集群通讯监控*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及控制柜的集群通讯监控***，其特征在于，包括多个控制柜端、云端服务器和客户端，控制柜端包括PLC通讯模块、供电模块和GPRS通信模块，供电模块与PLC通讯模块和GPRS通信模块连接，PLC通信模块与GPRS通信模块连接，客户端通过互联网连接云端服务器，云端服务器设置有GPRS数据传输模块、数据处理模块和网页模块，GPRS数据传输模块通过GPRS网络与GPRS通信模块连接，以socket的方式与数据处理模块和GPRS通信模块建立连接。本实用新型提供的控制柜的集群通讯监控***，采用GPRS+socket通讯方式，监控实时、稳定且可靠，易于扩展，建设、管理、维护费用低，监控信息的表现形式丰富、实时。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制柜的通讯监控技术，特别是一种控制柜的集群通讯监控***。
背景技术
我国农村地域辽阔，每天要产生生活污水数千万吨，但是各村庄由于经济条件差、缺乏成熟技术及环保意识不够等原因，缺乏足够的专门污水处理设施，生活污水随意排放，加剧水体污染，影响环境和群众身体健康。因此，农村生活污水处理在“五水共治”的政策引导下显得迫切而必要。
但是现有的污水处理***，分散在各村镇的不同位置，由于起步不久，实践摸索周期稍长等原因，存在以下问题：
1、由于地域分散，控制柜***的监测需要人员实地监测，耗时费力；
2、处理***的信息实时性不够、显示的内容不多，有些只是图像监控；
3、处理***的信息单机化，传感器化、不易于集成、不易于扩展；
4、监控***大多通过短信的方式采集，费用贵且信号强弱不稳定；
5、监控***可靠性和安全性不高等不足。
目前，多数农村生活污水处理采用单机单站运行的方式，缺少监控部分，给污水处理站的维护和查看带来不便，而少数带监控的污水处理站，监控部分功能单一比如只对浓度或水质进行传感器的监测，不利于集成和扩充，且多数使用短信方式通迅，它的优点是编码和安装简单。但是，短信方式受制于天气且农村的信号不稳定，会出现丢包和不实时的问题，且费用高。
发明内容
为了解决目前农村污水处理控制柜监控方面存在的问题，本实用新型提出了一种易于扩展、可实现实时监控、且成本低的控制柜的集群通讯监控***。
为了实现上述目的，本实用新型提供的控制柜的集群通讯监控***，其特征在于，包括多个控制柜端、云端服务器和客户端，控制柜端包括PLC通讯模块、供电模块和GPRS通信模块，供电模块与PLC通讯模块和GPRS通信模块连接，PLC通信模块与GPRS通信模块连接，客户端通过互联网连接云端服务器，云端服务器设置有GPRS数据传输模块、数据处理模块和网页模块，GPRS数据传输模块通过GPRS网络与GPRS通信模块连接，以socket的方式与数据处理模块和GPRS通信模块建立连接，客户端通过网页模块向数据处理模块发送查询指令，数据处理模块对接收到的查询指令按照网页协议进行解析，以DTU串口通信协议格式把查询指令发送给GPRS数据传输模块，GPRS数据传输模块把查询指令发送给目标控制柜端的GPRS通讯模块，在目标控制柜端，GPRS通讯模块把查询指令发送给PLC通信模块，对查询指令的反馈数据从目标控制柜端的PLC通信模块依次反馈到目标控制柜端的GPRS通信模块、GPRS数据传输模块和数据处理模块，数据处理模块按照DTU串口通信协议格式对接收到的反馈数据进行解析并发送给网页模块，网页模块显示反馈数据。
本实用新型提供的控制柜的集群通讯监控***，采用GPRS+socket通讯方式，监控实时、稳定且可靠，易于扩展，建设、管理、维护费用低，监控信息的表现形式丰富、实时。
附图说明
图1为本实用新型框架结构示意图。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
具体实施方式
参见图1，控制柜的集群通讯监控***包括多个控制柜端、云端服务器和客户端。控制柜端包括供电模块、PLC通讯模块、GPRS通信模块和摄像头。供电模块由电源模块DR-30-24及其***电路组成，其中一路通过电线与PLC通信模块连接，用于给控制柜内的PLC通信模块供电，完成220V到24V的转换；另一路通过电线与GPRS通信模块连接，用于给GPRS通讯模块供电，完成220V到24V的转换。
PLC通信模块在控制柜内，由PLC单片机TX2N及其***电路组成控制柜内的通信主控部分。本实施例的控制柜为污水处理站的控制柜，控制柜的PLC通信模块包括曝气机通讯模块、回流泵通讯模块和提升泵通讯模块，该三个模块均与供电模块和GPRS通信模块连接，与GPRS通信模块双向通信，根据GPRS通讯模块发送来的查询指令，分别把曝气机、回流泵和提升泵包括运行参数和命令码在内的运行数据反馈给GPRS通讯模块，命令码包括开关自动运行、分别各4个运行时段和有效与否的读取、设置等。
GPRS通信模块分别通过485接口连接控制柜的PLC通讯模块，通过232串口连接摄像头，GPRS通信模块的DTU使用双串口通信协议。GPRS通信模块由GPRS模块ZHD1X及外部电路组成。GPRS通信模块通过GPRS网络与设置在云端服务器的GPRS数据传输模块连接并双向通信，接收GPRS数据传输模块发送来的查询指令，把查询指令发送给PLC通讯模块，并以标准modbus通讯协议接收PLC通讯模块发送来的反馈数据，通过GPRS网络把接收到的反馈数据传输给GPRS数据传输模块。GPRS通信模块接收GPRS数据传输模块发送来的照相指令，把照相指令发送给摄像头，摄像头执行拍照指令拍照，并把照片发送给GPRS通信模块，GPRS通信模块通过GPRS网络把照片传输给GPRS数据传输模块。
虽然在图1中通仅显示了一个控制柜端，但是本实用新型控制柜的集群通讯监控***包括多个控制柜端，把需要监控的控制柜的PLC通信模块配上供电模块和GPRS通信模块，即可构成一个控制柜端。每个控制柜端由其GPRS通信模块通过GPRS网络实现与设置在云端服务器的GPRS数据传输模块连接。通过这种方式，可把分散在各地的多个控制柜集群起来一起实现监控。
云端服务器设置有GPRS数据传输模块、数据处理模块和网页模块。GPRS数据传输模块以socket的方式与数据处理模块和GPRS通信模块建立连接，一端以多线程socket一直侦听来自分散于各地的控制柜端的GPRS通信模块的DTU的TCP连接请求，并与GPRS通信模块的DTU建立TCP连接，另一端通过IP地址和端口号与数据处理模块相连接。GPRS数据传输模块接收来自数据处理模块的查询指令或者拍照指令，根据DTU串口通信协议对该指令进行数据封装，并立刻通过GPRS网络发送给目标控制柜端的GPRS通讯模块。因为控制柜端为多个，查询指令或拍照指令只涉及到其中的一个、两个或两个以上、或者是全部的控制柜端，所以目标控制柜端仅为查询指令或拍照指令涉及到的控制柜端。例如，查询指令为查询一号控制柜端的污水处理情况，则一号控制柜端为目标控制柜端，查询指令只发送给一号控制柜端的GPRS通讯模块。GPRS数据传输模块接收来自目标控制柜端的GPRS通讯模块反馈的反馈数据后，进行解析、数据封装并发送给数据处理模块。
由于来自PLC通讯模块的反馈数据的字节数少，传输时间少，GPRS数据传输模块一次即可接收完整的数据包。而来自摄像头的图片数据字节数目在4K到超过1万的范围，数据量非常大，且GPRS通信模块的DTU的一次传输最大的字节数为1K。因此GPRS数据传输模块采用分包的方式分多次读取图片数据，在完成所有图像字节的传输后，再集成，一次性发送给数据处理模块。GPRS数据传输模块采用核对CRC校验码的方式对其进行数据保护。命令码使用CRC校验码，数据传输模块在收到命令码之后，会首先对其进行CRC码的校验，校验成功继续进行后续处理，如果不成功，则舍弃该命令码。
数据处理模块实时监测并接收从网页模块传来的按照网页格式的查询指令或拍照指令，并对查询指令或拍照指令按照网页协议进行解析，转换成DTU串口通信协议的命令码，以DTU串口通信协议格式把查询指令或拍照指令发送给GPRS数据传输模块。数据处理模块对GPRS数据传输模块传输来的反馈数据或照片，实时的接收，按照DTU串口通信协格式对GPRS数据传输模块发送来的反馈数据或照片进行解析，翻译成最终的结果，解析完成后通过文本方式快速的传给网页模块。
网页模块以文件方式实现按照网页协议格式与数据处理模块的快速通信，向数据处理模块发送查询指令或拍照指令，接收从数据处理模块发送来的反馈数据或照片，以mysql对数据进行存储，对数据处理模块传来的信息进行网页显示。在网页上可以显示控制柜总图、分图，所有参数的列表、曲线、历史记录、统计曲线、报警记录、操作记录等。网页模块对网面进行人性化的美工设计，对控制柜进行账号设计和帐号安全管理，针对不同的污水处理控制柜，设置不同的帐号，一个帐号只能管辖自己范围内的几个污水处理控制柜或单个污水处理控制柜。
客户端通过互联网连接云端服务器，远程登录云端服务器后在网页模块进行查询、拍照操作，网页模块向数据处理模块发送查询指令或拍照指令。客户端可以是可连接互联网的台式电脑、笔记本电脑、IPAD、手机等。
本实用新型采用GPRS+socket通讯方式，增加通信内容的实时性、稳定性和可靠性；该方式分层设计，在每一个分层部分都易于扩展，对新的控制柜，只要接上GPRS通讯模块，配置好地址，在网页模块进行站点的增加，即可完成对新控制柜的监控、和运行维护；监控***稳定、可靠、实时，费用低2；实时性的在网页上以丰富的表现形式控制柜的状态。本实用新型监控信息丰富，通讯实时，扩展性强，控制全面可靠，特别适用于污水处理站、厂区、电站等不同领域的控制柜监控。
Claims (3)
1.控制柜的集群通讯监控***，其特征在于，包括多个控制柜端、云端服务器和客户端，控制柜端包括PLC通讯模块、供电模块和GPRS通信模块，供电模块与PLC通讯模块和GPRS通信模块连接,PLC通信模块与GPRS通信模块连接，客户端通过互联网连接云端服务器,云端服务器设置有GPRS数据传输模块、数据处理模块和网页模块，GPRS数据传输模块通过GPRS网络与GPRS通信模块连接，以socket的方式与数据处理模块和GPRS通信模块建立连接，客户端通过网页模块向数据处理模块发送查询指令，数据处理模块对接收到的查询指令按照网页协议进行解析，以DTU串口通信协议格式把查询指令发送给GPRS数据传输模块，GPRS数据传输模块把查询指令发送给目标控制柜端的GPRS通讯模块，在目标控制柜端，GPRS通讯模块把查询指令发送给PLC通信模块，对查询指令的反馈数据从目标控制柜端的PLC通信模块依次反馈到目标控制柜端的GPRS通信模块、GPRS数据传输模块和数据处理模块，数据处理模块按照DTU串口通信协议格式对接收到的反馈数据进行解析并发送给网页模块，网页模块显示反馈数据。
2.根据权利要求1所述的控制柜的集群通讯监控***，其特征在于，所述控制柜端设置有摄像头，摄像头通过232串口连接GPRS通信模块，客户端通过网页模块向数据处理模块发送拍照指令，数据处理模块对接收到的拍照指令按照网页协议进行解析，以DTU串口通信协议格式把拍照指令发送给GPRS数据传输模块，GPRS数据传输模块把拍照指令发送给目标控制柜端的GPRS通讯模块，在目标控制柜端，GPRS通讯模块把拍照指令发送给摄像头，摄像头执行拍照指令拍照，照片从目标控制柜端的摄像头依次反馈到目标控制柜端的GPRS通信模块、GPRS数据传输模块和数据处理模块，数据处理模块按照DTU串口通信协议格式对接收到的照片进行解析并发送给网页模块，网页模块显示照片。
3.根据权利要求2所述的控制柜的集群通讯监控***，其特征在于，所述PLC通讯模块包括曝气机通讯模块、回流泵通讯模块和提升泵通讯模块，该三个模块均与供电模块和GPRS通信模块连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN110858069A (zh) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 乌拉特前旗中燃城市燃气发展有限公司 | 一种分散式中中压站无线远传管理*** |
| CN111741070A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-10-02 | 云南大红山管道有限公司 | 一种长距离大型输调水分水点监控*** |
| CN113945755A (zh) * | 2021-09-27 | 2022-01-18 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种用于工业现场的电流监测装置 |
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