基于GPRS和ZigBee的遠程油閥控制系統

摘要：構建了基于GPRS網絡和ZigBee無線通信技術的遠程油閥控制系統。該系統的中央監控計算機根據流量調節要求，發送控制命令給Zig Bee網絡的終端節點。終端節點控制與油閥相連接的步進電機旋轉，從而調節流量閥的流量。結果表明，此控制系統能夠及時、精確地控制油閥的流量及開關等。
關鍵詞：遠程油閥控制系統；GPRS網絡；ZigBee；協調器；路由器；步進電機

引言
國外新建的輸油管道多為全線集中控制設計，舊的管道系統也在不斷朝這個方向改進。我國大部分輸油管道都建于20世紀70年代，控制系統與國外的先進技術有一定的差距。為了提高輸油效率和改善工人的工作條件，迫切需要尋求一種無線控制的解決方案。
本文提出了一種基于GPRS網絡和ZigBee無線通信技術的遠程油閥控制系統技術方案。此方案完全滿足遠程無線油閥控制的迫切需要，促進油閥控制系統自動化的發展，并且該方案可以適用于其他閥的控制，例如天然氣閥和暖氣閥等。

1 系統總體結構
遠程油閥控制系統總體結構如圖1所示。遠程油閥控制系統由中心控制室、GPRS無線數傳模塊、ZigBee無線信號收發模塊和執行器模塊4部分組成。其中，中心控制室由中央監控計算機、運行參數采集系統、顯示系統以及報警系統組成；GPRS無線數傳模塊采用的是Motorola公司生產的G24無線通信模塊；ZigBee無線信號收發模塊采用的是Chipcon公司生產的CC2430芯片；執行器模塊采用的是兩相混合式步進電機。

系統通過中央監控計算機發送控制命令包給GPRS網絡發送模塊，GPRS網絡發送模塊把命令轉發到遠程的GPRS網絡接收模塊，GPRS網絡接收模塊再把控制命令通過串口發送到ZigBee的協調器上，協調器把各個閥門的控制命令發送到相應的ZigBee路由器模塊上。最后，ZigBee的終端模塊根據得到的命令發脈沖給步進電機驅動電路，從而控制步進電機的旋轉。電機和旋轉閥門連接在一起，這樣電機的旋轉將帶動閥門旋轉從而控制流量。