隨著(zhù)世界現代化進(jìn)程步伐的不斷加快，“能源”和“污染”問(wèn)題越來(lái)越緊迫地擺在世界人民面前。煤——這一傳統能源的大量挖掘使用造成資源逐漸緊缺和大面積污染，使政府和人民感到恐慌和焦慮。開(kāi)發(fā)新能源和降低污染成為當前世界越來(lái)越重要的話(huà)題。

    集智達針對“降低污染”這一主旨，投入大量人力物力開(kāi)發(fā)出了方案。

    本案例是一套基于GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊的煉焦爐無(wú)線(xiàn)監控系統，由一個(gè)主站和N個(gè)分站組成。主站由一個(gè)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊和一臺上位機（計算機）組成。上位機接入公司局域網(wǎng)，便于作業(yè)者對監測點(diǎn)的監測與控制。由于內部局域網(wǎng)不屬于本次數據傳輸部分，所以在此方案中不再贅述。

    各分站分別由一個(gè)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊和一個(gè)工業(yè)用PLC組成，PLC負責現場(chǎng)數據的采集，采集到的數據通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊上傳到主站（監控機房）。

    主從站系統配置框圖如下：

                         中心監控室 （主站）                         各監測點(diǎn)（從站）

    本系統采用一點(diǎn)對多點(diǎn)組網(wǎng)；半雙工協(xié)議透明傳輸。中心監控室設在距煉焦爐100米左右的平房?jì)?，天線(xiàn)架在房頂。中心監控室與各監測點(diǎn)采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊點(diǎn)對多點(diǎn)通訊。無(wú)線(xiàn)通訊采用具有SCADA功能的主從通訊協(xié)議， PLC通過(guò)其標準RS-232接口或RS-485接口與GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊相連實(shí)現無(wú)線(xiàn)通訊。雖然Remo系列GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊可以達到9600或19200bps速率，但由于數據量不大，選擇通信速率為2400bps的低速GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊就可以滿(mǎn)足要求。 

    PLC根據其不同用途分別放置在各需要監控的監測點(diǎn)，負責各項數據的采集。 PLC采集到數據后，通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊自動(dòng)向中心監控室傳送實(shí)時(shí)數據。同時(shí)接收來(lái)自中心監控室的各項指令，并可以依據指令向中心監控室回傳數據或執行相應操作等。

    系統總體布局如下：

    系統方案分析

    由于煉焦廠(chǎng)的所監控的各項參數的無(wú)規律性，同時(shí)又要要求所監控的各項數據具有非常高的實(shí)時(shí)性和可靠性。所以本系統多址方式采用載波偵聽(tīng)多址（CSMA），即從站主動(dòng)上傳的方式進(jìn)行無(wú)線(xiàn)數據傳輸。

    各從站實(shí)時(shí)檢測本地PLC狀態(tài)和空中所用頻點(diǎn)的電波狀態(tài)，當檢測到PLC采集到數據后，如果檢測到空中所用頻點(diǎn)的電波空閑，則從站自動(dòng)向中心監控室發(fā)送數據，如果檢測到其它電臺正在發(fā)送數據（空中所用頻點(diǎn)的電波繁忙），則該從站進(jìn)行數據緩存，等待空中信道空閑時(shí)，再將數據回傳到中心監控室。輪詢(xún)一個(gè)從站的過(guò)程為200—300ms，基本保證數據傳輸的實(shí)時(shí)性要求。

    從站GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊的移動(dòng)軌道可以依照用戶(hù)需求自行安放，由于是從站自主發(fā)送數據，所以不會(huì )造成從站GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊距離太近而產(chǎn)生誤碼的問(wèn)題，在任一時(shí)刻，最多只有一個(gè)從站與主站進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信。

    中心監控室的GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊接收到各從站上傳的數據后通過(guò)計算機串口（EIA-232）傳到上位機，在監控室上位機利用軟件讀取煉焦時(shí)需要控制的各項參數。作業(yè)人員根據對采集的數據進(jìn)行分析從而實(shí)現對煉焦廠(chǎng)的監控，同時(shí)還可以打印各種報表。

    主站保留輪詢(xún)功能，由軟件設置輪詢(xún)間隔時(shí)間，定期輪詢(xún)從站以避免某一從站出現故障而長(cháng)時(shí)間沒(méi)有數據上傳的弊端，從而保證了各從站準確、及時(shí)的工作狀態(tài)。

    主站通過(guò)上位機軟件設置報警功能，當輪詢(xún)某一從站設備時(shí)，正常情況下，從站應當返回確認信息，確認自己的狀態(tài)良好。如果主站N次輪詢(xún)（N由操作者自己決定，例如N=3），從站都未能返回或是返回錯誤數據，上位機軟件自動(dòng)報警，以提醒操作者需要檢查該從站的工作情況。

    系統優(yōu)勢

    ● 替代了光纖和專(zhuān)線(xiàn)，降低了網(wǎng)絡(luò )建設成本，為用戶(hù)節省大量的費用；

    ● 工程建設周期短；

    ● 可靈活方便地進(jìn)行安裝布署；

    ● 擴充性強；

    ● 提供高可靠性；

    ● 提供遠程實(shí)時(shí)監控；

    ● 設備成本低，性?xún)r(jià)比高。