基于 4G RTU 电控柜无线远程数据监测方案 一、方案概述： 该方案采用数据传输与视频分开的传输方式，即两张手机卡。 1、优点：技术实现难度低，方案成熟，成本低。 2、缺点：需要两张手机卡，日常维护稍复杂。 二、系统功能 本系统要实现使用远程测控终端 RTU CM550，通过串口采集电控机中 PLC 的数据，包括 设备运行状态、继电器吸合断开状态等各项工作参数；通过模拟量采集端口采集氧气，甲烷， 硫化氢，一氧化碳等四种气体的浓度，并根据浓度情况和设置好的上下限参数，在浓度超标 时发出报警短信和在服务器弹出报警信息。远程测控终端将采集回的各项数据通过 GPRS 功 能，上传到控制中心的数据服务器，由控制中心进行数据的解析和存储。 同时使用一个高清摄像头采集地下管道的视频信息，通过安装在电控柜中的 3G 视频服 务器将视频通过手机网络发送到控制中心的服务器，监控人员通过专用的视频监控播放软件 平台来调取监控视频。 监控中心的服务器软件平台需要有自己的 IP 地址或者域名，RTU 通过 IP 或动态域名解 析的方式来将数据上传到服务器。服务器通过互联网接收数据，将数据进行解析和存储，并 且在界面上显示。 服务器主要需要实现以下功能： 1、实时显示数据：服务器要将每一台设备实时回传的数据即时显示在界面上，如果由 于设备数量较多，一个页面不能完全显示，管理人员要能够方便的切换显示的数据，并且具 有定时轮显的功能； 2、历史数据调用：管理人员可以根据需要调用数据库中所有数据，调用方式有表格和 曲线两种，如果客户有其他特殊需求可以定制，比如柱状图、饼图显示等等； 3、报警信息弹出：当 RTU 采集到的模拟量超过提前设定的上下限时会给管理人员发送 报警短信，并且在服务器软件上弹出报警信息，并且调用计算机的声音文件通过功放播放出 来。 4、视频播放和存储：通过 3G 视频服务器专用的软件平台来显示每个摄像头回传的视频 数据，并且有调用历史视频等其他功能。 三、组网架构 四、软硬件介绍 软件部分介绍 服务器软件平台负责接收、存储和显示所有的数据，管理人员登录服务器可以实时查看 所有下游采集卡返回的数据和摄像头的视频信息，并且调用数据库中的历史数据，可以有曲 线和表格两种显示方式，还可以将调用的数据打印出来。 软件平台还有报警的功能，采集卡返回的报警信息可以在软件界面上弹出报警信息， 并且调用声音文件通过功放播放出来。 1、B/S 架构软件系统 以上为我们的 B/S 架构服务器平台，具有界面美观，可以支持手机、平板电脑等移动终 端远程访问等特点。 具体界面可以根据用户的需求进行定制。 此平台是基于 J2EE 开发的远程监控平台，采用 SSI 架构模式开发出企业级应用软件。 我们的 B/S 平台是按照标准模块开发的，提供 web service 接口，对于数据管理只需半个小 时就能提供整个模块配置成功，对于大数量查询，我们做了相当大的优化，500W 条数据只 需 5S 就可全部检索出来。 2、C/S 架构软件系统 上图为 C/S 架构系统软件截图，C/S 架构具有性能稳定，安全性高等特点。但是对编程 人员要求较高。 C/S 模式的优点： ● 由于客户端实现与服务器的直接相连，没有中间环节，因此响应速度快。 ● 操作界面漂亮、形式多样，可以充分满足客户自身的个性化要求。 ● C/S 结构的管理信息系统 具有较强的事务处理能力，能实现复杂的业务流程。 硬件部分介绍 1、远程测控终端 CM550 采集卡具有模拟量采集超限报警功能，某一路模拟量超过上下限时，会向服务器发送 一个报警信号，服务器软件界面会弹出报警信息，并且发出报警声音。 采集卡还有继电器控制输出功能，可以由设备自动执行，也可以由控制人员手动在软 件操作。当某个模拟量超过警戒值时，可以自动控制某一路继电器动作，控制管道中的电磁 阀开或关。控制人员也可以随时手动控制继电器动作，以达到控制系统工作的目的。 2、 气体浓度传感器 该项目中需要监测四种气体：氧气，甲烷，硫化氢，一氧化碳等。就需要四种相应的 气体浓度传感器，将气体浓度转换为 4-20mA 模拟量传输给 RTU 的模拟量端口。 3、3G 视频服务器 视频服务器的功能是将摄像头采集回来的信息，经过压缩之后通过 3G 网络将视频传输 给监控中心的服务器。 4、 红外补光摄像头 由于地下管道没有光线，所以需要摄像头具有红外补光功能。为了增强适应性，本方 案准备采用高分辨率的枪式摄像头。