基于GPRS的污水處理監控系統設計

2 通信規約設計
污水處理監控系統的通信分為2種，一種是通過GPRS無線連接與DTU通信，另一種是局域網通信。GPRS選用TCP／IP協議通信。主要是DTU向服務器發送污水工序、氧化溝、污泥泵房、二沉池、配水井等設備運行情況的數據，以及服務器向DTU轉發上位機命令。而局域網通信主要是服務器向數據庫存儲數據、上位機查找數據庫數據，以及上位機向服務器發送請求命令。這里將局域網通信協議和GPRS通信協議統一為一種數據幀格式，如表l所示。

表l中，數據幀幀頭和幀尾都用0x7E表示，而為避免數據內容與幀頭、幀尾混淆，用2個“Ox7E”表示“0x7E”；幀長度是指除幀頭和幀尾外，所有數據的字節數。用2個字節表示；主命令說明發送方的請求內容：從命令輔助主命令定義數據發送周期的長短；DTU號碼用于標識DTU；ID號是DTU編碼；數據內容主要指污水工序、氧化溝、污泥泵房、二沉池、配水井設備運行情況等數據。
當信道上無數據傳輸時，通信雙方應每隔時間C發送心跳包以維持此連接。當心跳包發出超過時間T后未收到響應，則立即再發送心跳包。若連續發送(N-1)次后仍未得到響應，則斷開此連接。參數C、T、N原則上應可配置，現階段建議取值：C=3 min，T=60 s，N=3。網關與SP之間、網關與網關之間的消息發送后等待T后未收到響應，應立即重發。若連續發送(N-1)次后仍未得到響應則停發。現階段建議取值是：T=60 s，N=3。采用并發方式發送消息，并加以滑動窗口流量控制，窗口大小參數W可配置，現階段建議取為16，即接收方應答前，1次收到的消息數最多不超過16條。

3 軟件部分設計
本系統上位機軟件的實現采用基于Windows 2000環境下的Intouch 8．O系統。Intouch具有領先的人機接口界面(HMI)和面向對象的圖形開發環境，便于高效、快捷地配置用戶的應用程序。目前常見的工控組態軟件有Intouch、LabView，Rsview(Allen-Brandley)、Ifix(GE Fanuc)、Kingview(組態王)、Wince (Siemens)、Interlution等，Intouch和這些軟件相比，其主要優點有：優化代碼；自帶SQL語言，方便數據庫設計；提供各種通信協議接口，包括PLC，GSM，GPRS等。基于以上特點，這里使用Intouch作為上位機軟件的開發工具，其實現的功能包括：自動形成生產日、月、年報表，定時自動打印：建立詳細的幫助信息，所有事故報警信息顯示清單；監測數據的圖形化與報表形式顯示。圖2為污水廠進水預處理軟件界面。