基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能燃氣流量計系統(tǒng)研究

燃氣流量計廣泛用于天然氣、化工、電力、冶金等行業(yè),通過監(jiān)測燃氣流量計的流量、溫度、壓力等信息,為燃氣計量提供定量數(shù)據(jù),用于監(jiān)測系統(tǒng)可以實時、準確、全面地獲取燃氣終端用戶的用氣情況,但目前燃氣流量計監(jiān)控系統(tǒng)多采用有線方式組建網(wǎng)絡(luò),這類方案的擴展性差,布線繁瑣,特別是在野外作業(yè)環(huán)境、需全方位監(jiān)測等場合很難得到應(yīng)用,越來越不適應(yīng)當前以“客戶為中心”的經(jīng)營理念和新的市場環(huán)境。

針對上述問題,本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能燃氣流量計系統(tǒng),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將燃氣流量計的信息上傳到網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了遠程數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)測、遠程控制和遠程維護?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能燃氣流量計系統(tǒng)主要由終端節(jié)點、協(xié)調(diào)器、本地數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺四部分組成。利用RS485總線連接終端節(jié)點,采集數(shù)據(jù),并把這些數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器負責(zé)收集通過網(wǎng)絡(luò)傳輸過來的數(shù)據(jù)。利用Visua1 C++語言和Access數(shù)據(jù)庫等技術(shù)開發(fā)了本地數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),PC機接收到協(xié)調(diào)器通過RS232串口發(fā)送的數(shù)據(jù)后,需要完成數(shù)據(jù)解析、顯示和存儲等任務(wù)。系統(tǒng)還通過PHP+MySQL+Apache組合開發(fā)設(shè)計了遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺,通過在本地數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)添加HTTP協(xié)議,以獲取網(wǎng)頁OpenURL的方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器,建立了本地數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與服務(wù)器之間的網(wǎng)絡(luò)通信,實現(xiàn)了遠程監(jiān)控。

本文選擇ZigBee無線通信技術(shù)實現(xiàn)終端節(jié)點與協(xié)調(diào)器之間數(shù)據(jù)傳輸。隨著終端節(jié)點的不斷增加,無線網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來越大,為了更好地了解無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸情況,本文通過NS2仿真軟件實現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的模擬,同時對ZigBee路由協(xié)議進行了優(yōu)化和丟包率、延時、路由開銷以及跳數(shù)這四個性能的對比。實驗測試結(jié)果表明:該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,實現(xiàn)了燃氣流量計系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸和遠程監(jiān)控功能,還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用范圍廣、節(jié)能環(huán)保等特點,解決了以往燃氣流量計數(shù)據(jù)采集成本高、人力、物力嚴重浪費、傳輸距離有限并存在盲點等諸多問題,具有顯著的經(jīng)濟效益與應(yīng)用價值。