作者：LIXISE

1.应用背景

改革开放以来，工厂、交通、电信、船舶、金融等领域迅猛发展。随着这些领域的快速发展，各种基础设施和自动化电子设备也迅速增多，同时对这些设备不间断供电的需求也随之增加。柴油发电机作为一种常规备用电源被广泛运用到各行各业，可以预见，在没有可替代大功率的备用电源出现的将来，发电机的运用会越来越多。因为传统的发电机管理与维护方式是靠专业人员定期检查，并且当发电机发电时，需要值守在现场密切注意发电机的运行状态。这就带来了一个问题，需要管理的柴油发电机数量的增多、地理位置分散与日益增高的人力成本之间的矛盾。各行各业，尤其是发电机租赁行业，迫切存在一种需求，就是对分散的发电机进行统一的，有针对性的管理。

针对上述情况，我们的方案提供一种对发电机进行无线远程监控的解决方法，可以不受地域限制的，有针对性的，对众多发电机进行管理和维护，能极大地提高管理人员的工作效率。

2.系统实现

     2.1工作原理

      一般情况下，管理人员一般通过发电机控制器监视发电机的各种状态，并通过控制器面板发出指令。控制器是我们操作管理发电机的中介部件，所以对众多的柴油发电机进行远程监控管理，需要解决3个问题，一是控制器必须有数据接口，二是如何远程，三是如何集中管理。

         首先，在计算机上，用软件模拟控制器面板，管理人员与软件的交互数据，通过控制器数据接口传递到控制器。此方案中，本公司的LXC7220控制器及其配置软件实现此功能。

       无线数据传输模块(Wireless Data Transfer Unit,DTU)，是一种基于GPRS网络（手机数据网络）的模块。它有两个接口，一个天线，通过天线，可以接入互联网；另一个RS232数据接口，可以连接发电机控制器数据接口。由此，发电机控制器间接接入了互联网，可以与互联网中的配置软件进行数据交互，用户通过配置软件实现远程监控发电机的功能。此方案中，采用本公司的LXI680G型号DTU。

        本方案中，数据中心服务计算机，集中管理着所有接入互联网的控制器。它全天候地监控者发电机的启停、油量、油压等状况，并记录下各种警报信息。用户可以随时启动自己计算机上的配置软件连接到数据中心，以查看各个发电机的当前状态，并接收实时警报信息。

         2.2系统组成

        上图为发电机远程监控的网络拓扑结构图，主要由4大部分组成，现场终端、数据传输网络、数据中心、用户计算机。

        2.2.1发电机现场终端设备

       现场终端主要包括发电机、控制器、无线数据模块。

       2.2.1.1发电机控制器

       发电机的核心控制部分，我们主要通过它监控发电机的运行。此方案中，我们采用本公司的LXC7220发电机控制器，带RS232数据接口，可以直接与LXI680G型号的无线数据模块相连，并与之进行数据交互。如下图：

       2.2.1.2无线数据模块

       无线数据传输模块的作用是接入互联网，将来自控制数据通过天线发送到互联网，将来自互联网的数据转发到控制器。该模块包含一个标识ID，在接入互联网时区别于无线数据模块。此方案中，我们采用本公司的LXI680G无线数据模块。      

       2.2.2数据传输网络

       整个系统的数据传输跨越了GPRS手机数据网络和互联网，实现该系统，数据中心、用户计算机必须能够接入互联网，为无线数据模块配备具有GPRS流量的SIM卡。同时在系统运行期间，需要定期检查SIM卡是否有GPRS流量。

      2.2.3数据中心服务器

       它是整个系统的核心部分，其作用包括3个方面。

       其一，管理所有通过无线数据模块(DTU)接入互联网控制器。当无线数据模块(DTU)接入数据中心时，它会告知数据中心自己的标识ID，数据中心通过该ID区分不同的控制器。

       其二，管理所有用户计算机上配置软件的连接。数据中心通过用户名和密码管理区分所有的连接到数据中心的用户。当用户计算机上的控制器配置软件启动时，它会自动连接到数据中心，并进行登录验证，用户可以在配置软件中修改默认   的用户名和密码。用户分为两类，一类是公共用户，一类是私人用户，两类用户享有不同的数据权限。

      其三，数据中转，控制器管理。配置软件管理着和用户相关的无线数据模块ID列表。公共用户，数据中心只响应某一时刻此类用户与控制器的数据交互；私有用户，数据中心将此类用户相关的无线数据模块ID列表同步到数据中心，定期(时间可以自行设置)扫描它们标识的发电机的工作状态，实时报警、跟踪启停情况、跟踪油量变化，并存于数据库，便于以后查询。

      厂家默认的数据中心提供客户公共用户，客户自建数据中心拥有两类用户。客户自建数据中心，以监控1000台发电机，历史数据保存2年的规模，请按以下步骤：

      置办服务器计算机。(CPU：双核2.9G以上；内存：4G；硬盘:500G；带宽：8M；操作系统：Windows 2003)。

      向本公司索要数据中心服务软件，与软件安装指导说明。

      购买安装防火墙等安全软件，申请静态IP地址。

       2.2.4用户端配置软件

       控制器配置软件运行在用户计算机，用户在数据中心和现场终端搭建好以后，要达到监控的目的需要完成两个基本的步骤：设置数据中心登录用户名和密码；添加发电机监控列表。

       2.2.4.1设置用户名和密码。

        2.2.4.2添加监控的发电机。

       2.2.4.3配置软件的使用细节详见“配置软件界面需求.xls”文档。

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