简述无线数据远传在供热计量中的应用

陈奉奇

摘 要 在供热系统中，一次高温水管网计量站所监测的压力、温度、流量、热量等参数是监控计量站和高温水管网运行情况的重要参数，通信技术的发展，为自动化抄表提供了有力的技术平台，本课题主要研究无线数据远传在供热计量中的应用，通过DTU将计量站的数据传送给热网监控中心，实现数据的采集。

关键词 供热计量;数据远传;DTU

1DTU的工作原理

DTU（Data Transfer unit），数据传输单元，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

GPRS DTU上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数（包括GPRS拨号参数，串口波特率，数据中心IP地址等等，事先已经配置好）。

GPRS DTU登陆GSM网络，然后进行GPRS PPP拨号。拨号成功后，GPRS DTU将获得一个由移动随机分配的内部IP地址（一般是10.X.X.X）。也就是说，GPRS DTU处于移动内网中，而且其内网IP地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。 我们可以理解为GPRS DTU这时是一个移动内部局域网内的设备，通过移动网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式相似。

GPRS DTU主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。 由于GPRS DTU处于移动内网，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接GPRS DTU。这就要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRS DTU内，以便GPRS DTU一旦上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。

具体地讲，GPRS DTU通过数据中心的IP地址（如果是采用中心域名的话，先通过中心域名解析出中心IP地址）以及端口号等参数，向数据中心发起TCP或UDP通信请求。在得到中心的响应后，GPRS DTU即认为与中心握手成功，然后就保持这个通信连接一直存在，如果通信连接中断，GPRS DTU将立即重新与中心握手。

由于TCP/UDP通信连接已经建立，就可以进行数据双向通信了。对于DTU来说，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口数据与GPRS网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，DTU就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里，发送给数据中心。反之，当DTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时，从中取出数据内容，立即通过串口发送给用户设备[1]。

2DTU在无线数据远传中的配置

本文DTU采用振鸿伟业ZH7000进行配置说明，软件采用“DTU多中心配置软件V5.9”进行配置说明。

DTU的配置操作步骤：

（1）将DTU通过转接线与电脑串口连接。

（2）打开“DTU多中心配置软件V5.9”，同时给DTU上电。

（3）打开“我的电脑”→“设备管理器”查看DTU所占用的串口，在软件中选择该串口，波特率设为9600，数据位8，停止位1，然后点击“打开串口”，成功后点击“进入配置”。

（4）点击“系统参数”，然后点击“读取参数”，读取成功后出现如下界面。

SIM卡号设为DTU所使用SIM卡号，并与上位机组态软件中“站标示名称”对应。设置完成后点击“设置参数”将更改数据写入DTU，可再次点击“读取参数”确保参数设置成功。

（5）点击“用户串口”选项卡，点击“读取参数”，设置波特率9600，数据位8，停止位1，校验位None，然后点击“设置参数”。

（6）点击“网络参数”选项卡，将“数据中心1”IP地址设为218.201.112.221，端口设为7999，此IP地址为华电青岛热力有限公司热网监控中心无线计量服务器地址。

（7）点击“连接管理”选项卡，设置“在线模式”为“永远在线”，“传输协议”为TCP，“UDP端口号”7999。其他设置无须更改。

（8）至此，所有参数均配置完成。点击“退出配置”，然后“关闭串口”，将DTU与PC断开。

（9）将计量站热表FC6000与DTU相连，即可完成无线数据远传的就地配置[2]。

3热网监控中心上位机配置

完成无线数据远传的就地配置后，要想将数据传送到热网监控中心，需要在热网监控中心服务器上进行设置添加新的计量点。以华电青岛热力有限公司为例：

3.1 计量服务器配置

打开杰控组态软件，在设备通讯子菜单设备数据表中新建设备数据表，各项地址和站号等参数设置按照设备硬件参数来对应设置，实现对设备数据的读取。

3.2 主客户端服务器配置

在杰控组态软件中，打开运行数据库子菜单中的变量监控对象，新建計量站名称和设备号，点击确定。在杰控组态软件中，点击显示画面里的画面管理，选定“计量站监控”，双击关联变量，选择相应的变量添加保存。

添加完成后，在热网监控中心主客户端服务器的监控画面中，就有了新建计量站的各项上传数据。

3.3 报表服务器配置

在杰控组态软件中，打开批量数据库连接子菜单编辑批量连接，在计量站2012–4–1中，点击操作，导出Excel表格，加入新加的计量点序号、名称，修改记录数量，然后结构确认，导入修改后的Excel表格，点击文件保存。

在杰控组态软件中，打开显示画面中的画面管理，在报表主页2011中，双击计量站历史数据及趋势曲线查询，在查询对象中加入新的计量点，保存后在报表服务器查询界面中，就可以查询到新的计量站的历史数据。

4结束语

无线数据远传在供热计量中的应用，使供热公司采集数据的准确率大幅度提高，节省了人力成本，提高了企业的经济效益。本课题的研究也将推进无线数据远传技术在工控行业其他领域得到更广泛的应用。

参考文献

[1] 李岚.基于GPRS技术PLC远程通信在城市热网中的研究与应用[D].西安：西安电子科技大学，2010.

[2] 刘向坤.供热计量数据远传系统研究[D].济南：山东轻工业学院，2012.