基于GPRS和CAN的热网远程监控系统的实现

论文摘要

我国北方地区冬季目前普遍采用集中供暖方式进行供热。供热调度部门需要对分散在不同地理位置的换热站各种参数集中实时监控,使换热站各设备能够正常运行。同时,根据现场监测到的各换热站运行参数,调节供热中心运行工况,保证整个冬季供暖的稳定运行。目前,在国内,以CAN作为总线的监控系统主要是有线监控系统。CAN总线直接通信距离最远10KM,若供热中心和换热站距离大于10KM,则无法采用CAN总线直接通信;若供热中心和换热站距离较远(但小于10KM),即便采用CAN总线进行数据传输,还是存在施工困难、维护不便等问题,极大的浪费人力和财力。若采用Modem和电话线通信,则存在以下问题:Modem拨号方式不稳定,经常中断,建立通信速度慢,操作员操作等待时间长,传输数据信息量不大。如果长期通信,电话费用高,如果不长期通信,缺乏信息反馈和报警反馈的实时性。所以,本课题提出:在SHCAN2000现场总线控制系统的基础上,通过中国移动提供的GPRS网络实现CAN总线数据的远程传输,可以免布线,通过无线传输,只要手机信号可以覆盖到的地区都可以进行联网,从而建立一套节省投资、监控方便的热网监控系统。建立基于GPRS和CAN总线的热网监控系统,供热中心与各换热站的数据实时通讯控制,可以很好的解决实际工程中的不足,可以有效提高供热系统的自动化控制水平,并且在很大程度上提高供热行业的管理水平。供热工程中的自动控制对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外集中供暖的发展现状及供暖趋势
• 1.1.1 国外集中供热发展概况
• 1.1.2 国内集中供热发展概况
• 1.1.3 集中供热发展趋势
• 1.2 供热方式的比较
• 1.2.1 用燃煤锅炉供暖
• 1.2.2 热网直接供暖方式
• 1.2.3 自建换热站系统供暖方式
• 1.3 我国换热站的发展状况
• 1.4 本文研究背景
• 本章小结
• 第二章 GPRS 业务与CAN 总线技术
• 2.1 通用分组无线业务GPRS
• 2.1.1 GRPS 概念
• 2.1.2 GRPS 特点
• 2.1.3 GRPS 的传输原理和通信协议
• 2.1.4 GRPS 在工业中组网方式的比较
• 2.1.5 GRPS 的应用领域
• 2.2 控制器局域网CAN
• 2.2.1 现场总线的概念和特点
• 2.2.2 DCS 与FCS 的比较
• 2.2.3 目前流行的现场总线
• 2.2.4 CAN 总线概述
• 2.2.5 CAN 总线在换热站监控系统中的应用
• 本章小结
• 第三章 基于GPRS 的远程换热站监控系统的构成
• 3.1 SHCAN2000 型控制系统的硬件结构
• 3.1.1 操作台
• 3.1.2 CAN 总线网络
• 3.1.3 智能测控组件
• 3.2 SHCAN2000 型控制系统的软件结构
• 3.2.1 FIX 概述
• 3.2.2 I/O 驱动程序—SHCANIO
• 3.2.3 SHCAN 下载与调试工具—SHCANCFG
• 3.2.4 SHCAN 智能测控组件的组态软件
• 3.3 基于GPRS 的远程换热站监控系统的组成与原理
• 3.3.1 GPRS 远程换热站监控系统的组成
• 3.3.2 GPRS 组网方式的选择
• 3.3.3 GPRS DTU 介绍
• 3.3.4 换热站监控系统原理
• 本章小结
• 第四章 基于GPRS 的远程换热站监控系统的实现
• 4.1 下位机仪表检测控制部分的实现
• 4.1.1 下位机控制任务分配
• 4.1.2 创建实时数据库
• 4.1.3 应用组态
• 4.2 上位机仪表监控组态的实现
• 4.2.1 设计FIX 通信变量表
• 4.2.2 I/O 驱动程序设计
• 4.2.3 创建实时数据库
• 4.2.4 监控界面的设计
• 4.3 GPRS 远程通信部分的实现
• 4.3.1 GPRS DTU 的设置
• 4.3.2 GPRS ROUTER 的设置
• 4.4 远程换热站监控系统的调试
• 4.4.1 系统调试的模拟方式
• 4.4.2 系统的功能测试
• 4.4.3 系统投放时应注意的问题
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 远程换热站监控系统双线回路图
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢