[发明专利]基于GPRS的水产养殖远程PLC监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及水环境的远程监控技术和通信领域，特别涉及一种利用GPRS无线网络进行远程服务的技术。

背景技术

水产养殖是我国农业的支柱产业之一。近年来,水产养殖的品种和产量不断增加,且养殖的规模越来越大,这为计算机监控技术在水产养殖中的应用提供了良好的条件和广阔的发展空间。未来的水产养殖以高成活率和高质量为目的,实现这些目的的前提条件是保持养殖水质的稳定性,如水温、溶解氧、PH值和浊度等水质参数都需要及时获取。但传统的养殖水质监测方法具有水质参数获取不及时、可靠性低和成本高等缺点,远远不能实现上述要求。因此,设计实现一种可靠的养殖水质监测系统对养殖业的发展具有重大意义

监控与数据采集系统(Supervision Control And Data Acquisition,简称SCADA)在工业控制领域中有很长的历史并且具有十分重要的意义。它可以对分散的、无人值守的现场数据进行定时采集,并且可以发送简单的控制命令。它将先进的计算机技术、通信技术有机结合为一体，适合于地域广阔的各种环境。建设专用的有线或无线网络是传统监控系统的实现方式,这需要高额的建设和维护费用。随着无线通信技术的迅速发展，提供给我们一种成本更低廉、速度更快捷的通信方式，通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称GPRS)。

本监控利用PLC作为控制终端，系统稳定性高，采用GPRS无线通讯的方式对水质环境进行实时监控、跟踪，不受环境以及场地等条件限制，系统操作简单、数据输出快而精确，可以实现水产养殖全过程的连续或适时监控，实时指导水产养殖业规避风险，为渔业生产带来高额利润，应用前景十分广阔，具有较强的实用价值。

发明内容

本发明针对当前水产养殖监控系统的不稳定性、有线通信的不足，提供了一种以工业可编程逻辑控制器（S7-200PLC,以下简称PLC）作为采集控制终端，以GPRS无线网络作为通信服务的系统。该系统稳定性高，可实现水产养殖全过程的连续或适时监控，实时指导水产养殖业规避风险，为渔业生产带来高额利润，应用前景十分广阔，具有较强的实用价值。

本发明通过以下技术方案予以实现：

基于GPRS的水产养殖远程PLC监控系统，其特征在于：包括供电模块、底层控制模块、现场监控模块、GPRS通信模块、远程监控模块，所述供电模块用于给底层控制模块提供电源，所述底层控制模块分别与所述现场监控模块和GPRS通信模块相互通信，所述远程监控模块接收GPRS通信模块发送的数据并发送控制指令到GPRS通信模块，由GPRS通信模块将指令发送给底层控制模块。

进一步，所述底层控制模块包括模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块、水质参数检测模块、水质环境控制模块，所述水质参数检测模块包括溶氧传感器和温度传感器，溶氧传感器和温度传感器通过信号调理电路连接至模拟量输入输出模块的输入端，所述水质环境控制模块包括增氧泵和补、排水泵，模拟量输入输出模块的输出端通过变频器连接至增氧泵，数字量输入输出模块包括数字IO单元和CPU单元，数字IO单元通过转换电路连接至补、排水泵，数字IO单元通过排线与CPU单元连接，数字量输入输出模块与模拟量输入输出模块相连。

进一步，所述GPRS通信模块包括GPRS通信单元和485转232单元，所述485转232单元与数字量输入输出模块相互通信，所述GPRS通信单元与远程监控模块相互通信，所述GPRS通信单元与485转232单元相互通信。

根据上述技术方案得到的本发明具有如下优点：

1．克服有线传感器的不足，实现水质参数以及控制命令的无线数据传输。

2．无线传感器网络使用比较普遍的2.4GHz全球公开免费频段，可减少无线通信对其它设备的干扰，同时有效降低发送功率。

3．利用域名解析器，可避免申请固定IP带来的高成本。

4．以PLC作为现场控制器，能很好的适应各种环境，提高系统的稳定性、可靠性。

5．对增氧泵采用变频器控制，通过转速调整有效节约电能。

附图说明

图1是本发明系统总体架构图；

图2是本发明系统设计原理框图；

图3是图1的架构图；

图4是PLC自由口数据收发图；

图5是VB控制流程图；

图6是水质参数监控界面图；

图7是现场监控的水质监测画面图；

图8是增氧泵、排水泵和补水泵的监控界面图。

具体实施方式