无线电力基础设施监控系统

迪奥尔¹——达万德²

印度马哈拉施特拉邦浦那Cusrow Wadia理工学院欧洲经委会系讲师
Dr. d.y. Patil工程学院ECE系副教授。， Ambi，浦那，马哈拉施特拉邦，印度

摘要

设计并实现了一个基于嵌入式Internet技术的嵌入式设备WPIMS系统。WPIMS系统位于塔基础设施服务提供商的中心，用于监控各种pms。WPIMS NOC是为模块化和可伸缩性而设计的，由通信服务器、数据服务器和各种用户终端组成。嵌入式设备通过通用分组无线电服务(GPRS)进行通信，这使得它可以通过内置在嵌入式设备中的web服务器从世界任何地方访问。租用线路的带宽需求将基于被监视/控制的WPIMS代理的总数。在PMS上发生的异步事件/告警由通信服务器接收和处理。

关键字

远程监控，PMS, WPIMS, NOC

介绍

对温度、电压、电流等参数的感知和管理，对远程监控的要求越来越高。利用基于单片机的技术和互联网网页，获得有效的监测途径。嵌入式设备通过通用分组无线电服务(GPRS)进行通信，这使得它可以通过内置在嵌入式设备中的web服务器从世界任何地方访问。每个基站塔都配备了一个电源管理系统。每个通信服务器通过租用线路连接到GPRS / CDMA网络服务提供商。在PMS上发生的异步事件/告警由通信服务器接收和处理。

本文的结构如下。在第二节中，我们描述了本文的系统模型开发，第三节我们展示了系统初始化，第四节描述了实验结果，第五节包含简要的结论。

系统模型开发

嵌入式系统硬件和软件取决于产品类型、所需分析以及产品是否可用的通信端口。如果可用，则检查其类型和其他依赖于产品的参数。用户必须指定什么是正常的，什么是不正常的。及时报告，即使产品功能正常，服务呼叫提醒等。在该中心，服务器配有适当的软件来处理互联网和一个巨大的数据库，并提供了根据产品发送电子邮件的规定，以便立即采取行动，这样服务器中心就不需要操作员了。

WPIMS系统，GSM和GPRS是为蜂窝移动通信而开发的。GPRS连接具有无限连接时间，仅用于数据包传输，并在多个移动远程控制/访问系统中采用。只有在数据传输能够得到优化的情况下，GPRS才成为一种经济有效的解决方案。

在该中心，使用了一台带有适当软件的服务器来处理互联网和一个巨大的数据库，并提供了根据产品向给定地址发送电子邮件的规定，以便立即采取行动，这样就不需要在服务器中心操作人员。

该框架基于WPIMS通信服务器和WPIMS代理之间的GPRS数据连接，整个通信是基于TCP/IP的。提出了一个基于应用程序的协议框架，用于WPIMS通信服务器和WPIMS代理之间的消息交换。消息是为事件报告、运行状况和状态信息以及控制操作定义的。

A. WPIMS代理

WPIMS代理是在每个基站位置与PMS系统共同使用的设备。它们连接到PMS系统进行状态/运行状况监视。下图描述了WPIMS代理的结构。

如图2所示，WPIMS代理可以在产品发生任何异常或经过系统用户指定的一段时间后，使用从站点到中央监控点的最佳和可靠的通信模式来监控给定的产品。

在某种程度上，大多数传感器输出相对于所施加的刺激是非线性的，因此，为了产生正确的测量结果，它们的输出通常必须线性化。模拟是一种可行的途径，这种技术可以用来执行“模拟域”线性化函数。然而，最近引入的高性能adc现在允许在软件中更有效和准确地完成线性化。这种线性化的“数字域”方法消除了使用多次(有时是交互式模拟修剪调整)进行繁琐的手动校准的需要。

每个站点都增加了一个客户端单元，从产品中收集数据，识别异常情况，并通过GSM/GPRS调制解调器上的GPRS链路与中心通信。中心与静态IP有互联网连接，这样的客户端数量可以与多个中心通信。在设备中嵌入Web服务器的方式使得许多嵌入式设备可以连接到Internet。系统性能测试结果表明，该系统能够满足大部分嵌入式互联网应用的需求和在线访问的目的。，可以通过Internet上使用标准的Web浏览器来实现对嵌入式设备的控制和管理。

系统初始化

一旦系统启动，就需要初始化系统。如LCD, ADC，控制器等。首先需要初始化LCD，然后输入密码验证用户。一旦密码被验证，系统将初始化ADC并显示相同的消息。它选择ADC的第一个通道，并读取连接到传感器的相应通道的信息。

A.流程图1系统初始化

它选择ADC的第一个通道，并读取连接到传感器的相应通道的信息。然后校准传感器的输出并显示校准值。校准信息通过通信信道传输。然后增加通道，并读取第二个通道的信息。它再次校准信息并传输。对所有通道重复相同的过程，并连续监测传感器的输出。

B.数据读取流程图

系统初始化后，WPIMS从所有输入读取数据。所有的模拟和数字通道都被扫描，数据被发送到控制器。控制器将此数据发送给监控系统;它从输入端读取数据，并连续地发送给监控系统。

结果

监测数据可以存储在计算机上，也可以与标准结果集进行比较。使用超级终端从WPIMS获取到计算机的数据:—打开超级终端的“。exe”程序，选择“开始->程序->附件->通信->超级终端”。

通过超级终端的滚动特性，用户计算机可以与远程连接的另一端进行通信。或者使用现有的以太网连接到数据记录器，并在持续的基础上远程监控数据记录器。或者使用套接字服务器监控远程机器上的数据。得到的结果如下所示:

图:1表示所要监控的各项参数的设定级别。

图:2为待监测各项参数与标准结果集的比较。蓝色锥体表示标准结果集，红色锥体表示监测参数。

结论

系统采用Browser / Server模式，实现嵌入式设备的互联互通。因此，远程用户可以通过internet上的标准Web浏览器访问、控制和管理嵌入式设备。具有体积小、工作时间长、性能稳定等优点。它更简单、灵活、用户友好。嵌入式Web服务器(EWS)对嵌入式Internet的最大好处无疑是提供了与外部世界的标准连接。有一些技术提供了无线数据传输网络的解决方案，如:GSM, CDMA, 3G和Wi-Fi。这些解决方案使网络工作效率高、质量好，但成本较高，广泛应用会造成很大的资源浪费，在小区域、低速数据通信中难以推广。

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