 |
GaugerGSM®GaugerGSM® - Моноблочный ультразвуковой уровнемер со встроенным модемом сотовой связи GSM. Прибор измеряет расстояние до поверхности содержимого и температуру в емкостях и пересчитывает в уровень или объем. GaugerGSM® обнаруживает такие события, как достижение верхнего уровня, пересечение уровней, пополнение, потери и другие. |
Измеренные и расчетные данные передаются по сети GSM в виде SMS-сообщений или пакетов GPRS. Уровнемер поддерживает частоты стандарта GSM: 850, 900, 1800, 1900 МГц.
GaugerGSM® предназначен для систем дистанционного мониторинга уровня, базирующихся на беспроводной передаче данных. Область применения включает задачи контроля уровня паводковых вод в открытых водоемах, задачи измерения потока в ирригационных каналах, в т.ч. с использованием лотка Паршалла, задачи контроля уровня в сточных колодцах и им подобные. Показания нескольких уровнемеров, установленных в разных измерительных точках, могут обрабатываться и отображаться с помощью одной программы, установленной на ПК оператора. В данном случае рассматривается организация беспроводной сети передачи данных на основе GPRS.
GPRS (General Packet Radio Service — «пакетная радиосвязь общего пользования») — надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю сети сотовой связи производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет.
Достаточно общая архитектура связи GPRS-Интернет показана на рисунке:
Здесь GaugerGSM® выступает в качестве TCP-клиента и передает сообщения на заранее определенный сервер. Определения для сервера включают глобальный IP-адрес и номер порта. ПК оператора, на котором устанавливается программа мониторинга, должен быть подключен к Интернет и иметь браузер Internet Explorer, FireFox или другой.
Настройки
Настройки GaugerGSM® включают локальное имя, настройки оператора сотовой связи и настройки сервера.
Локальное имя - это уникальное имя, присваиваемое устройству пользователем для его идентификации сервером и программой мониторинга. Локальное имя может иметь размер до 30 символов, исключая пробел, запятую и символ «$», используемый в служебных целях.
Настройки оператора сотовой связи включают: имя пользователя GPRS, пароль GPRS, APN. Пользователь приобретает SIM-карту предпочтительного оператора сотовой связи и устанавливает ее в специальный слот под крышкой GaugerGSM®. Пользователь принимает условия по пользованию Интернет и применяет соответствующие настройки выбранного оператора. Например, для МТС:
- имя пользователя: mts
- пароль: mts
- точка доступа (APN): internet.mts.ru
Настройки сервера. Сервер входит в состав услуг, предоставляемых поставщиком GaugerGSM®. Сервер, обслуживающий устройства, имеет следующий статический IP-адрес: 140.130.120.4.
Служебные команды для настройки GPRS:
$NAME A $ - локальное имя (до 30 символов) устройства Gauger, например LEVELPOINT1;
$GPRS “U”,”W”,”N”,A,P $ - настройки сети, где:
U=имя пользователя, например “mts”;
W= пароль, например “mts”;
N=APN, например “internet.mts.ru”;
A=IP-адрес сервера, например 140.130.120.4;
P=порт (0-99999), например 19856.
Содержимое позиций U, W и N заключается в двойные кавычки. Если позиции пустые, записывается: “””.
Пример команды: $GPRS “mts”,”mts”,”internet.mts.ru”, 140.130.120.4,19856 $
Служебные команды для настройки GPRS вместе с другими настройками могут быть переданы в уровнемер через USB-порт с помощью программы Hyperterminal.
Формат передачи данных модема GSM
Встроенный модем GSM уровнемера Gauger передает данные в сеть в формате т.н. AT-команд. Gauger преобразует измерения в строку сообщения и включает ее в соответствующую AT-команду для передачи данных. Сообщения передаются в фиксированном текстовом формате, состоящим из 8 полей, разделенных запятой: «N, D, L, D1, V, T1, T2, S1». Описание полей приведено в таблице.
|
Поле |
Описание |
Формат |
|
N |
Локальное имя |
До 30 символов |
|
D |
Измеренное расстояние |
хх.ххх метр/фут |
|
L |
Измеренный уровень |
хх.ххх метр/фут |
|
D1 |
Если S1=5, пополнение начинается с… Если S1=6, количество пополнения =… Иначе S1=… |
хх.ххх метр/фут или хххххх.хх литр/галон хх.ххх метр/фут или хххххх.хх литр/галон 0 |
|
V |
Измеренный объем |
хххххх.хх литр/галон |
|
T1 |
Внутренняя температура |
хх.х Цельсий или Фаренгейт |
|
T2 |
Внешняя температура |
хх.х Цельсий или Фаренгейт |
|
S1 |
Состояние оборудования |
Код состояния |
Пример сообщения: LEVELPOINT1,2.500,1.500,0,0,21.4,23.6,11
где:
- Локальное имя = LEVELPOINT1
- Расстояние = 2,5м
- Уровень = 1,5м
- Внутренняя температура = 21,4оС
- Внешняя температура = 23,6оС
- Код состояния оборудования = 11
Пример сессии связи посредством AT-команд:
…
AT+CGDCONT=1,”IP”,”internet.mts.ru” - установка PDP context – набора данных об абоненте, запрашивающего GPRS соединение
…
AT+CGPCO=0,”mts”,”mts”, 1 – конфигурирование параметров PDP context указанием имени пользователя и пароля
…
AT+SDATACONF=1,”TCP”,”140.130.120.4”,19856 – конфигурирование удаленного сервера
…
AT+SDATATSEND=1,11 передача данных
> LEVELPOINT1<Ctrl+Z>
…
AT+SDATATSEND=1,5
> 2.500<Ctrl+Z>
…
AT+SDATATSEND=1,5
> 1.500<Ctrl+Z>
…
AT+SDATATSEND=1,1
> 0<Ctrl+Z>
…
AT+SDATATSEND=1,1
> 0<Ctrl+Z>
…
AT+SDATATSEND=1,4
> 21.4<Ctrl+Z>
…
AT+SDATATSEND=1,4
> 23.6<Ctrl+Z>
…
AT+SDATATSEND=1,2
> 11<Ctrl+Z>
…
Программа мониторинга
Программа мониторинга устанавливается на ПК оператора, подключенного к Интернет. С помощью браузера программа мониторинга обращается к серверу по заданному IP-адресу для запроса данных, собранных с устройств GaugerGSM®. Программа может быть разработана в среде SCADA, имеющей настройку веб-клиент.
Возможно воспользоваться готовой программой GaugerNET.
Скриншоты программы GaugerNET
Задача: Дистанционный мониторинг уровня в сточном колодце.
Пользователи системы получают расширенные данные, собранные со всех точек измерения. Графики уровня сточных вод в некоторых случаях содержат данные температуры и расхода. На рисунке показано типичное ежедневное поведение с утреннего подъёма до сброса сточных вод поздно ночью и случаи дождя.
Скачать статью в формате PDF
