基于无线局域网与GPRS的水厂远程监控系统研究与设计

摘要

水厂远程监控系统作为供水系统的重要组成部分，其承担着将水资源安全可靠地送往水厂的蓄水池，并且在远方实现对现场设备的监控功能。而随着用水量的日益增加，水源地呈现不断增加的趋势，并不断向距城市较远的地区扩展，特别是偏远的沙漠地区。所以为了提高水厂供水系统的社会功能，运用现代化的技术手段和先进的通信技术设计水厂无线远程监控系统是势在必行的。
　　鄂尔多斯达拉特旗水厂的一期工程的水源地数量较多、分布范围较广、地理条件相对较差，这就对系统的分散控制和通信能力提出了很高的要求。同时，达期水厂的二期工程建设即将启动，这就需要系统具有很好的扩展性。本文针对达旗水厂的这一实际情况，设计了基于LabVIEW与PLC的水厂远程监控系统。本文主要做了以下工作：根据水源地分布多而散、布线不便的实际情况，在对多种无线通讯方式进行比较的基础上，提出了基于无线局域网的水厂远程监控系统方案；考虑到监控系统中的无线局域网受到环境的影响而时有中断，为了提高系统的可靠性，本文引入了GPRS网络对无线局域网进行补充；根据系统的控制要求，对现场设备进行了选型，应用PLC实现现场控制，采用LabVIEW可视化编程语言对上位机进行编程，实现远程监控的功能；依据系统方案，搭建实验平台，对上、下位机的程序进行修改、完善；现场设备安装、调试。
　　实践结果表明，本文设计的基于无线网络的水厂远程监控系统可以实时在线监测水源地供电系统的相电压，线电压，相电流，有功功率等电量参数，同时还也可以实时监控水泵的运行状态，系统适用于偏远的环境恶劣的沙漠地带的水源地集中控制，而且本系统的程序具有很好的扩展性。系统在实际应用中提高了工人的工作效率，减少了故障造成的损失，在水厂远程监控领域起着极其重要的作用。

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引 言

1 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外发展与研究现状

1.3 远程监控技术

1.4 选题的意义

1.5 本课题主要研究工作

2 无线通讯技术

2.1 无线通讯技术概述

2.2 常用无线通讯技术

2.3 无线通讯技术的发展方向

3 系统方案

3.1 无线局域网

3.2 GPRS原理及应用

3.3 系统原理及功能说明

3.4 系统总体结构

4 系统硬件设计

4.1 智能电量模块YW2010

4.2 串口服务器ECS8101

4.3 S7-200 PLC

4.4 RTG2422/1 GPRS模块

5 系统软件设计

5.1 modbus通信协议

5.2 下位机软件设计

5.3 LabVIEW软件

5.4 NI modbus库

5.5 上位机软件设计

结 论

参考文献

在学研究成果

致谢