基于EMC节能改造GSM智能数据自动采集系统

摘 要 GSM智能数据采集系统具有实时性高、传输可靠等特点。本文阐述了我公司利用EMC的全新的节能新机制，在节能改造中运用了GSM无线采集终端进行数据远程采集技术，提高了数据采集的准确性。

关键词 EMC；GSM；智能采集

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0153-02

合同能源管理（简称EMC）是20世纪70年代在西方发达国家开始发展起来一种基于市场运作的全新的节能新机制。我公司自2010年起，开始大面积引进EMC项目，借助节能服务公司的资金进行水泵等其它项目的改造。面对EMC这一新型合作模式，需要对每一个EMC项目都要本着高度负责的态度进行科学的评价，精确计量和节能效益的科学评价对对节能创效显得尤为重要。

1 确定计量方法

节能量计量的方法主要有四种方法：

设备性能比较法、前后能源消耗比较法、产品单耗比较法和模拟分析法。

根据我公司节能改造项目的特点，主要是采用设备性能比较法，比较节能改造前后所投入的新旧设备的性能，结合设备运转时间，即可简单地评价出节能效果。

2 短信采集优点

由于改造项目检测点比较分散，现在情况比较复杂多变，有些现场情况不具备网络传输的条件。中国移动GSM短信模块系统给我们提供了一个比较好的解决方案，提供了无线的广域网络连接，通过GSM短信模块无线网络进行数据传输是解决现场复杂通讯状况最好的手段。由于移动通信公司的搭建了一个GSM模块业公用的网络平台，在这个平台构建网络数据采集平台，可以实现多数据采集点的无线传输功能。能够充分利用现有信息采集网络平台，降低了工程的采购和建设成本，缩短工程的建设周期，而且降低了维护成本和人工成本。GSM短信智能数据自动采集系统具有有线网络无可比拟的优点。

2.1 适用范围广

短信采集终端（嵌入式工业计算机）通过485串口连接二次仪表采集现场数据，通过短信模式将数据远传到服务器端地短信模块。只要现场有移动联通信号，数据就可以安全准确的采集传输。对于采集点众多，比较分散的系统尤为适用。由于目前移动GSM网络已覆盖整个生产区域，网络信号比较强，基本不存在盲区，能够实现最大范围的在线远程监控。

2.2 即时性强

由于GSM短信遥控模块具有实时在线功能，系统具有即时，可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。能够即时监测点数据进行远程监控 。

2.3 运营维护成本低

由于短信采集采用GSM模块公网平台，不需要建设新的网络，不需另外敷设网络下，只需采购无线通讯设备就可以安装使用，采用GSM流量包月模式计费，建设运营维护成本低，而且无线数据采集的速率比较高，系统的传输容量也非常大，理论数据能达到171.2 kbit/s以上，完全能够满足系统对数据采集速度和容量要求。

3 系统软件开发设计

本系统是利用基于linux系统下的C语言进行软件开发的，充分利用C语言可读性强的特点，并利用短信模式下的AT指令，AT指令时一种用于Modem操作指令，AT指令在手机数据通讯中有着至关重要的作用，通过TA，TE发送AT指令来控制移动台（Mobile Station，MS）的功能，与GSM网络业务进行交互。用户可以通过AT指令进行短信、数据业务、传真等诸多方面的控制。

3.1 AT指令用法如下

1）测试命令（Test Command）在AT指令后面加上“=？”即构成测试命令。例如“AT+CSCS=？”会列举出所有支持的字符集。

2）读取命令（Read Command）在AT指令后面加上“？”即构成读取命令。例如“AT+CSCS？”会列举出当前设置。

3）执行命令（Execute Command）一般而言在AT指令后加上“=”及命令参数即可。有些命令例如AT+CMGR命令没有参数，直接就可以执行。

上位机可以通过AT指令对进行下位采集模块进行初始化和数据采集消息的接收发送，并能对短消息业务进行控制。

3.2 GSM短消息模式选择

目前使用的短消息的发送模式分为Text和PDU两种。PDU模式比较代码比较复杂，能够发送汉字信息，而Text模式收发短消息具有代码简单的特点，易懂容易操作，但是有一个缺点不能采用汉字发送，综合考虑到本系统中数据采集和数据存储的要求，Text模式比较适合本系统的使用。通过对短信模块的初始化模块、发送文本信息和接收信息的是哪个阶段，就可以实现短信息的采集。

1）开始—>短信模块初始化。

2）发送数据：

AT+CMGF=1 将短信发送设为TEXT模式

AT+CMGS= 目标号码[CR]

收到[>]指令后，再发送：指令内容+[ctrl-Z]

例： 向目标号码 15853212561发送“data”指令//本系统采用data指令对短信息进行采集召测

AT+CMGS=” 15853212561”[CR]//直接输入要发生的目标号码，就可以实现与目标号码的连接。

> data [ctrl-Z] //返回>后发送英文内容

3）接收采集数据：

AT+CMGR=INDEX [CR]// INDEX消息位置，返回

+CMGR： "REC UNREAD"，"+8615853212561"，，"13/06/14，15：28：15+00"

1234//接收数据格式：标识符+读标识符+目标手机号+采集时间+回车换行+数据内容

3.3 终端采集程序

数据采集终端RTU通过RS-485总线域二次仪表进行连接，按仪表通信协议进行数据采集。将采集的数据通过短消息发回到上位机数据处理中心。采集终端与管理机发送的数据和指令必须经过识别编码储存在短消息内容中，短消息接收后需要进行相应的解码后执行有关操作。

4 应用情况

我们公司先后实施了1700连轧泵站改造、1700连铸泵站改造、320烧结主抽风机变频改造、320 烧结机成品筛分系统改造、210t转炉钢包加盖、炼铁除尘风机变频改造、炼钢除尘风机改造、能源动力照明系统改造等多个EMC项目，取得了很好效果。其中前4个项目已改造完毕，进入效益分享期，减去支付给节能服务公司的费用外，年节省成本425万元。

参考文献

[1]谭浩强.C语言程序设计（第2版）[M].清华大学出版社.

[2]汪燕.基于Zigbee技术和GSM短信息的农业数据采集[J].安徽农业科学.