基于CDMA的环境远程监控系统

在现场安装数据采集处理控制器。通过CDMA方式传输数据，发到用户指挥控制中心的服务器。通过计算机对现场数据、状态进行实时采集监控管理、报警设置、数据报表和分析处理。物理上大大缩短信息传递的过程，已成为全面地、广域地提高信息化水平的必然要求。

【关键词】CDMA 远程监控 数据传输

1 前言

作为信息产业的一部分，通信服务业已遍布城乡各地，日益庞大的通信网络由城市向乡村延伸，由经济发达地区向不发达地区扩展。微波站，传输中继站，移动基站，交换终端局等的环境监控对于保证设备的安全运行尤为重要，为此各种环境监控系统应运而生。寻求低成本灵活高效的远端监控方式是远程技术发展和应用的必然。基于CDMA通信条件的远端环境监控系统，可实现对门禁监示、温度监测、空调运行操作、烟雾报警、交直流电源状态等的远程监测，在生产指挥中心，能实现对远端门禁、温度等数据的最高、最低告警值设置，及对监测设备的远程管理。可用计算机进行集中管理，也可在有告警时自动转发手机短信或电话通知给一个或几个责任人。系统运行可靠、价格经济、使用费用低廉（短信费率）、不改动空调等设备的主系统回路安装简便。

2 系统设计

2.1 系统组成

2.1.1 现场部分

（1）现场采集一次仪表（数据采集的输入器件）如下：

a. 现场工况采集变送器（如：压力、温度变送器等）。

b. 模拟传感器件（如：气体、红外、示功图、温变电阻、电桥等传感器等。

c. 各类开关（如：门禁、位置、阀门、状态开关、计数器等）。

（2）数据采集处理控制器（是RTU、MCU功能的一体化控制单元）如下：

1）功能：

a. 通过变送器及传感器将现场数据采样、A/D转换、逻辑判断、数据编码、数据处理和协议打包、存储并向通信单元传输操作；

b. 接受通信单元发来的信息和控制操作；

c. 处理并执行控制中心对采集参数的设置或机构操作。

2）技术特性：

a. 智能数据采集，动态变量传输。

b. 逻辑判别协议类型。

c. “黑匣子”功能。

d. 参数设置灵活、可靠。

e. 多路模拟量/开关量数据输入。

f. 自身独立时钟；端口实时监测。

2.1.2 数据传输部分

CDMA网络。

2.1.3 指挥控制中心部分

（1） INTERNET网络环境。

（2）数据服务器或单机。

（3）SQL数据库。

（4）数据远程采集监控系统管理软件。

主要功能：

（1）完成对现场采集处理控制器的所有端口远程设置。

（2）对采集到数据进行解码转换，存入数据库，进行下一步的统计分析，MIS功能。

（3）对现场异常现象进行报警处理。

（4）把控制中心的指令进行打包，添加通信协议，利用网络协议经通信网络传给ACU 及采集处理控制器，从而达到远程控制的目的。

2.2 系统工作原理

远端数据采集处理控制器，通过该控制器的RS232串口（通用串口）总线接口连接采集终端设备，并对采集到的数据进行存储、打包等处理，将处理后的数据通过CDMA网络将数据传送到到用户控制中心的数据采集处理控制器。同时，数据采集处理器可接受处理控制中心传来的指令，通过其控制量接口，对设备进行操作；数据采集器会对数据进行加密处理，防止数据在传送过程中被窃取。该控制器具有8-512个控制量接口。同时支持手写板，用于人工数据录入。

2.3 系统主要功能

2.3.1 硬件功能

（1）完成两种压力和温度的模数转换。

（2）完成室门等开关状态检测。

（3）完成对压力温度的超限报警。

（4）完成对室门等三个开关量的异常报警。

（5）硬件系统应自备电源。

（6）考虑到现场的工作安全，须按照部标，将所有监测设备安装在防爆箱内。

2.3.2 上位机软件功能

（1）完成数据的接收及相关的变换处理。

（2）对接收到的数据完成分类及写入数据库操作。

（3）实时查询工作状态。

（4）报警信息提示。

（5）客户端计算机能够查询数据记录和实时查询工作状态。

3 系统软件的主要技术规范

（1）对被监测设备正常运行和事故情况下的生产过程进行实时监控，大屏幕彩色CRT显示，定时自动报表打印，越限和事故报警，事件顺序及事故追忆记录，对断路器和隔离开关进行分/合操作，接收微机继电保护的数据信息，完成自动控制功能，向调度传送远动信息及要求的数据，以及一些其他运行管理功能。

（2）具备标准的软硬件环境。选择通用的硬件配置，使之运行维护方便，灵活，简单，移植方便，与外界的联系直接有效，系统具有丰富的运行经验，具备很高的可靠性和稳定性。

（3）符合模块化结构。易于扩充的设计原则，系统数据库及通信都有扩展的能力。

（4）具有自检功能，监视外设运行状态，并具有较强的抗干扰能力；具有失电保护和检测功能，在电源恢复后能自动启动并恢复运行。

（5）配备实时操作系统，具有丰富的服务程序及支持软件。软件在实时和事件的驱动方式下运行，具有方便的软件维护功能，具有在线和离线诊断功能。

4 系统功能

（1）短信遥控。

（2）设备状态短信回传。

（3）振铃遥控。

（4）DTMF通话遥控、监听。

（5）输出方式选择。

（6）触发发短消息。

（7）手机发短信更改报警设置功能。

（8）通过串口直接控制继电器的开关。并能通过串口查询继电器的状态。

参考文献

[1]李元臣，刘维群.基于GSM模块的远程监控系统[J].微计算机信息，2007（28）.

[2]余肖勇，杨邦荣，勇张.基于GSM监控远程目标的关键技术与应用[J].企业技术开发，2005（03）.

[3]金良峰，余建桥，赵磊，卢志俊. 基于CDMA的煤矿远程监控系统的设计与实现[J].计算机系统应用，2008（01）.

作者单位

金钼集团 陕西省华县 714102