无线远程监测系统
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可扩展性:充分应用本项目建立起的远程数据传 输通讯通道,扩展成为生产现场远程管理系统, 可以实现远程实时监测,及时地发现问题、处理 问题。由于处理问题的及时性,可以提高生产管 理效能、提高施工效率;实现生产现场人员在位 情况、生产进度、安全情况等管理部门所关心的 现场管理要素的远程监管,同时实现生产指令的 实时下发等功能,还可以消除以往地域、技术、 人员及信息等方面所存在的屏障和影响。
实现数据处理(后台数据处理和管理操作界面)
现场监控室 实时显示现场各分散点采集的数据和相应地理位置; 查询监测点的历史数据; 显示现场监测系统自身信息,包括各节点通信质量、电池 电量、故障信息等。 远程监控中心 实现针对多个现场的并发数据处理,进行采集数据的备份 采用虚拟仪器界面,动态显示各井场现场监测数据 报警阀值的设定、报警 系统的预分析 查询历史数据,根据需要生成统计报表
数据安全问题;
二是满足监测现场本身防爆的安全性 要求。
数据安全(互联网安全解决)
本项目中,与互联网连接的设备有数据集中传输器 (CDMA/GPRS模块) 、监控数据中心(DDN、数字链 路等),互联网带来的安全问题的解决应从这两方面入手。
数据安全--数据集中传输器
数据集中传输器带的网络模块(CDMA/GPRS)以主动方 式连接远程数据监控中心,本身不开放任何端口,使通过 网络攻击不可能实现,同时,它与检测点的数据通信用 RS232串口实现,使检测系统和互联网物理隔离,可以从 根本上杜绝网络安全问题对现场检测设备的影响。
系统组成及拓扑图
全系统由软、硬件两部分组成 硬件:Zigbee无线传感器 Zigbee无线路由器 数据集中传输器 监控数据中心 现场监控终端 光伏电源
软件:主要有监控中心服务程序、客户终端管理
程序、数据协议转换及传输程序等 。
系统拓扑图
系统安全性
安全性设计主要体现在两个方面:
一是解决通过互联网传输数据带来的
实现多点、多级数据传输
通过二级无线传输,实现数据的传输: 本地传输:井场各分散监测点←→数据集中传输器,由 Zigbee无线传感器网络来实现,将各分散点的数据集中到 一个点上。 远程传输:各井场数据集中传输器←→远程监控中心,通 过CDMA来实现。 二级无线传输方式之间进行有效、可靠的的转换和配合。
系统可维护性--用户可维护模式
系统在运行中万一发生故障,故障的判定是由 远程监控数据中心根据故障代码自动完成的, 维护人员按照系统的简要提示即可完成维护、 维修工作。
系统还能将故障信息及维护方法以手机短信的 方式发送到指定维护人员手机上,维护人员即 可立即赶赴现场作及时处理。
系统特点及适用范围
具有很高的系统安全性,将系统风险降到 最低; 具有很好的系统可维护性,提高处理故障 效率,降低维护成本; 采用光伏电池供电,充分考虑用户的使用 环境; 通用性:数据传输通道具有通用性,后台 数据库处理系统及监控客户端也采用了与 协议无关的软件构架,因而整个系统具有 很好的通用性,可应用于各种监测系统。
服务器开启IPFW防火墙功能,将可能的攻击全部屏 蔽,同时只开放CDMA/GPRS访问端口,数据库访问 端口,客户端软件访问、管理端口,使攻击不可能实 现。
防爆设计--电源的安全运行及防护措施
电源装置具有可靠的短路保护功能,且具有可靠 的限流、过压保护及欠压报警功能。
蓄电池选用不会发生爆炸的免维护电池,并对蓄 电池(池体和电极)进行二次封装。在电池的外露电 极之间加设短路保护电路,使短路电流限制在安全 范围 。 凡用于现场的无线气体传感器、无线温湿度传感器 等装置均施行可靠接地。
无线远程监测系统
内容提要
一、系统功能 二、系统组成及拓扑图 三、数据处理流程 四、系统安全性 五、系统易维护性 六、系统特点及应用范围
系统功能简介
数据实时采集
与现场传感器连接(4-20mA),并进行A/D转换; 支持多路采集(目前为2路); 16位A/D,具有很高的采样精度; 通过软件方便实现“0”点校准。
防爆设计--无线电磁感应安全问题及解决 凡是工作在危险区范围之内的无线气体传 感器、无线温湿度传感器,限制其Zigbee
模块的射频发射功率,以保证使距其最近
距离的任何导体都不会产生非安全的电磁
感应。
系统可维护性
可维护性包含两个内容:一是系统本身的可维护
性,二是用户可维护模式两个部分。
系统可维护性
数据安全--远程数据监控中心
远程数据监控中心服务器采用号称“坚如磐石”的 UNIX系统---FreeBSD,一般对安全要求极高的单位 及部门均采用UNIX操作系统,如银行、电信、军事 等;
数据集中处理器通过身份认证的方式和远程监控数据 中心建立起TCP长连接,对未通过身份认证的连接在 3秒钟内自动挂断;
硬件系统中易损坏部件主要是功率器件Βιβλιοθήκη Baidu因此,对 CDMA/GPRS、Zigbee中的易损部件均按功能设计成 独立的模块,以接插件方式连接到主机板,做到更换 方便;各硬件子系统设故障码,光伏电源设电池低电 量报警,及电池状态数据的显示。
数据集中传输器监测各节点通信品质、网络通信状况; 远程数据监控中心附运行记录、手机传报故障功能等。