巨控GRM200G模块在水产养殖远程监控系统中的应用

摘 要：设计的水产养殖监控系统采用抗干扰能力强的PLC为处理器，现场系统操作控制选择可视及操作集于一体的组态触摸屏，GRM200G通过GPRS网络与远程终端实现信息交换，实现对养殖池塘远程监控。结果表明，该系统运行可靠，传输速率高，实时性强，操作简单方便。 　　关键词：水产养殖；GRM200G；远程监控 　　水产养殖中养殖环境尤为重要。养殖环境的关键因素包括水温、光照、溶氧、氨氮、硫化物、亚硝酸盐、PH值等[1、2]。现有的水产养殖管理多以经验养殖为主，无法精准地进行监测和控制，而且耗费大量人力、物力，产量难以得到保障。该系统利用GRM200G建立一种非透传模式的GPRS远程监控方案，将养殖池塘关键环境参数实时传输到远程PC终端，同时用手机短信作为系统的辅助管理手段，实现短信报警、短信查询等功能，实现对养殖池塘的远程监控，减轻了养殖工作者的工作量。 　　1 系统总体设计 　　图1 系统总体结构图 　　系统总体结构如图1所示，传感器完成养殖池塘溶氧、PH值、水温等参数的采集；触摸屏主要负责对传感器采集数据进行现场实时显示储存及对历史信息统计；PLC通过对采集参数的分析判断完成对增氧泵、水泵等设备的控制；GRM200G远程通讯模块将养殖池塘信息传送到远程终端；远程主机、手机显示当前池塘环境参数及设备状态并能远程控制。 　　基于GRM200G无线通信模块的远程监控系统，采用一种非透传模式的GPRS远程监控方案，该方案消除了传统透传模式的各种缺点，用户无需搭建中心服务器，即可实现GPRS远程监控，并且响应速度快、扩展性好[3]。 　　2 巨控GRM200G模块的配置 　　2.1 设置关联变量 　　运行GRM200G开发系统GRM Developer，新建工程，选择设备型号GRM200G；设置GRM200G与下位机PLC通讯协议为标准MODBUS RTU主机协议；新建设备PLC，设置从机地址3。 　　建立水温、PH、溶氧量等参数，建立增氧泵、水泵、投饵机等外部控制设备。根据下位机PLC中软元件的类型及地址与GRM Developer建立的变量关联好。需要注意在用MODBUS协议传输数据与PLC进行变量关联时，寄存器地址从1开始，因此定义寄存器的地址时比要读的寄存器的实际地址加一。图2中配置的地址是3001而PLC实际地址是3000；短信读、短信写功能选中后可用手机短信读写该变量当前值；还要注意数值的线性转换。 　　2.2 设置短信功能 　　GRM200G通过短信可实现短信报警、短信读变量、短信写变量、短信查询、短信控制等功能，本系统只用到短信查询和短信报警功能。 　　短信查询功能用户需要设置查询名称、授权用户组、和消息模版三个要素，如图2所示。查询名称“全部”等价于查询名称缩写“ALL”；授权用户组可设置使用权限；在查询消息模版中设置好需要查询的参数，用户接收的短信模版。本系统中用户用手机发送“查，全部”，模块回复短信“2014-8-12，14：39：56，溶氧量70.00mg/L，PH值4.00，水温度14.0℃，增氧泵开，投饵机关，环境温度20.0℃，环境湿度40.0%”。 　　短信报警分为四类：界限报警、条件报警（开关量报警）、故障代码报警、掉电报警。设置报警时需根据实际情况，选择不同的报警类型。本系统只用到了前两种报警。 　　界限报警设置如图3所示。注意报警名称唯一、指向性强，使用户在第一时间了解现场状况；授权用户组可设置使用权限；在查询消息模版中设置需要查询的参数，接收的短信模版。当溶氧量小于4时用户手机收到报警短信“2014-8-12，16：01：01，2014-8-1216：01：01溶氧量低，当前溶氧量=3.00mg/L”。 　　工程设置完毕后需下载到GRM200G模块中，并重新启动。 　　2.3 GRM200G和力控建立远程无线监控 　　巨控采用Internet云监控服务，消除了传统的网络系统要求一个专用的监控服务器和固定的IP地址的限制，用户无论身处何地，只要能连接Internet，都可以监控自己的设备，实现远程监控。 　　巨控服务器和组态软件采用OPC方式通讯，巨控提供OPC服务器程GrmOpcServer，而力控作为OPC客户端。运行GrmOpcMgr.exe，打开GRM OPC管理器；添加GRM设备，输入设备序列号和密码；刷新GRM设备；连接成功后将设备保存设置到OpcSreve。新建力控组态工程，进入系统开发界面，将模块添加至I/O设备OPC中，在数据库中新建变量，与模块中的变量相关联，保存。运行整个系统即可在远程PC终端显示养殖池塘的状态。 　　3 结束语 　　水产养殖远程监控系统利用GRM200G模块通过GPRS网络与远程PC主机和手机建立了良好的通信，将养殖池塘实时状态展现在用户面前，为控制养殖环境提供了重要的依据，对养殖环境进行动态跟踪并且实时诊断其中存在的隐患，使养殖池塘安全、有效、节能的运行，而且运营成本大幅降低，养殖池塘可以实现无人坚守，经济效益和社会效益得到了明显的提高。 　　参考文献 　　[1]曾洋泱，匡迎春，沈岳，等.水产养殖水质监控技术研究现状及发展趋势[J].渔业现代化，2013，1：40-44. 　　[2]邹振涛，杨宏，李宏.水产养殖实时监控系统设计[J].农机化研究，2011，9：124-127. 　　[3]方健.基于GRM200G换热站无线远程监控系统[J].科技风，2013，23：135.