基于GPRS的拖拉机远程数据监测系统设计与应用

摘要：GPRS系统实现了对拖拉机发动机运行参数的远程数据监测，采用的是具有较高可靠性的GPRS网络传输方式，在农机化管理过程中具有很大的发展前景。文章首先介绍了GPRS的特点与优势，然后详细介绍系统设计所需设备以及实施过程，最后总结其在农业方面的应用前景。

关键词：GPRS；拖拉机；远程数据监测

中图分类号： TP274 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.13.020

信息化技术的发展促使监测技术向着自动化及网络化的方向发展，以实现检测和控制上的自动化，故该系统在设计及数据采集传输方式的选择上都紧密结合信息化发展方向，GPRS网络数据传输方式是基于此种传输方式具有以下特点：永远在线，接入速度快，并且是采用数据流量的方式计费。其具有可靠性高、稳定性强、信号覆盖广、费用低廉等特点，非常适合在涉及地域广，设备布局分散的情况下应用。而拖拉机等农用机械所工作的环境一般都是在宽阔的室外农田，因此选取GPRS进行数据采集与传输模块的设计。系统监测获得的拖拉机数据主要是发动机的水温信息，通过此项数据的实时监测从而实现对拖拉机远程故障诊断方面的应用，这对实现同时对多台拖拉机的网络化管理具有重大意义。

1系统设备组成

实验设备主要由置于发动机水箱的温度传感器，连接传感器及电源的GPRS采集器（本系统使用W5100N-G 无线采集器），终端显示电脑组成，其中信息数据的接收、发射、处理都由安装于拖拉机上的GPRS采集器来完成。数据传输通过无线网络模块实现，显示终端由采集器软件平台接受信息后显示。

数据采集的基本原理是基于一个由电源（12V）、普通电阻（360Ω）、采集器电阻为（2700Ω）构成的基本串联电阻电路。其中温度传感器为负温度系数，因此随着温度降低电压升高，采集器内部程序会将采集来的电压信号转化为温度，从而通过无线网络传输之后在已设置好参数的用户终端电脑上显示，从而完成数据的远程监测。

2系统设计实施

首先将用户端电脑联网，并打开与采集器相匹配的采集器查询网站。进入时预先进行服务器的设置，采用“网络模式”。之后进行系统设置，输入正确的远程地址IP，远程端口序号，以及设备ID。最后进行采集器的设置，主要是对接入的端口进行选择勾选。系统实施过程中使用了6个AI端口以及一个温度输入端口进行数据的传输。终端设置完成之后将GPRS/GSM采集器与连接拖拉机电源以及传感器、串联电阻固定之后检查电路是否接通。起动拖拉机进行作业，调试仪器，并同时关注终端显示，记录显示情况。

系统实施过程中需对整个运行过程进行不断调试，以达到最稳定的传输状态。经过多次试验，最终可得到稳定的监测数据，终端显示数据实时显示了拖拉机发动机水温变化，并通过负温度系数的温度传感器获得了实时变化的电压信号。在调试仪器过程中进行预实验，结果显示，对于电源电压，以及环境温度的测量具有很准确的结果，从而也反映出系统设计实施结果的可靠性。

3系统功能应用

对于远程数据采集监测等技术的应用已经十分广泛，之前例如在气象方面基于GPRS的远程自动气象站数据实时采集和传输系统的技术方案，实现野外自动气象站观测数据的实时采集，传输和对观测设备运行的监控，此系统也已得到成功应用。本文通过搭建的基于GPRS传输的拖拉机远程数据监测系统，可在每个需要数据传输的分散农用机械上安装远程数据采集终端，同时在监控中心通过配有GPRS无线通讯模块管理的计算机，进行实时监控。及时监测拖拉机的工作信息，对于其田间作业时故障的检测及实时维护都具有重要意义，并可拓展为拖拉机远程辅助诊断的技术之一。同时此系统可以扩展到多台采集器同时采集传输，对于未来实现对多台农用机械的农机化网络管理具有重要的指导意义。

参考文献

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作者简介：房素素，南京农业大学工学院，本科在读，研究方向：农业机械。

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