基于DTU的物联网远程数据采集设计

王舒波

（深圳招商物业管理有限公司，深圳518067）

0 前言

随着数字化、智能化、信息化的发展，远距离传输和物联网成为数据采集未来发展的趋势，大多数企业把远程设备站、智能控制器、系统、平台通过联网连接实现集中管控，而鉴于网线和光纤的有限距离限制和项目线路敷设困难的原因，移动网络现已成为物联网远距离传输的首选。

本文以路灯照明监控管理系统为例，将围绕如何使用远程无线智能源采集控制终端实现对远程设备的数据采集问题展开叙述，其中主要涉及到的采集参数有照明电箱的三相电流、三相电压、三相功率、功率因数等。

图1 远程数据采集系统网络拓扑图

1 远程数据采集系统结构图

系统网络拓扑图如图1所示。DTU和STC201模块位于现场电控箱内，DTU天线位于电柜顶部，监控中心PC机采用三维力控软件进行监控，并通过带DNS、VPN功能的路由器与外部网络连接。

此外，针对于变压器监控模块STC201 RTU，在安装高压侧时需要通过电压互感器连接电压测量端。

2 远程数据采集系统参数配置

2.1 路由器参数设置

大型系统通过申请固定IP地址绑定监控中心PC地址或通过DNS绑定监控中心PC地址，下面以固定IP地址为例，逐步介绍路由器的参数设置。

（1）登陆路由器首页记录外网 IP地址（183.16.39.154）。

（2）进入“高级”项界面，计划规则为“添加新的”，映射私端口的IP地址从192.168.1.106∶2011到公网183.16.39.154∶2011；同时，为避免同一端口数据拥堵，建议多映射几个端口（具体端口数量与DTU个数相关）。

2.2 DTU模块参数配置

图2 DTU参数配置示例图

DTU模块插入 SIM卡（设定电话号码为139XXXXXXX9），打开 DTU配置软件（参见图2），配置模块参数时串口参数（115200，8，N，1，N）；除对“快速配置参数”项进行设置外，其他参数项不做修改保持默认值（这里需要指出的是，在“中心服务器参数”项中，可配置8个中心服务器，并同时向8个服务器发送数据）。此外，DTU有一个DB9插头和RS 485，不能同时使用。

而在设置“快速配置参数”项时，有几点需要注意的事项。

（1）IP地址，端口设置与路由器一致。

（2）串口通讯参数（9600，n，8，1）与模块（PLC，RTU，智能模块）设置一致。

（3）设备ID号（8位），DTU传输模式为TCP模式时，力控软件里面使用。

（4）SIM卡：手机号（DTU传输模式为UDP模式时，力控软件里面使用）。

2.3 腾控STC-201模块配置

使用MODBUSSCAN连接STC-201模块设置通讯参数（9600，N，8，1），设置站地址为 3（参见图3）。

图3 腾控STC-201模块通讯参数设置示例图

其中，MODBUS地址定义具体可参见表1（其他地址定义参考用户手册）。

3 数据监测中心设计

数据监控中心设计过程如下所示。

（1）创建设备连接，选择“智能模块”—“北京易控微网”—“STC-2模块”，弹出“设备配置—第一步”对话框。

（2）在弹出的对话框里，“通信方式”选择“网桥（GPRS、CDMA 等）”。

（3）设备配置完成后需进行设备定义，在弹出的“设备定义向导”对话框中，“设备厂家”选择“厦门桑荣科技”。需要注意的是，每台DTU下的设备都需要创建一个设备连接。

（4）创建变量，画面连接变量，在“系统配置”里选择“初始启动程序”，在弹出的“初始启动设置”对话框中勾选“网桥”（参见图4）。

（5）进行软件监控。确保设备连接通讯正常标志为：1）IO监控里面提示COMMBRIDGE通道打开成功；2）COMMBRIDGE事件提示设备登陆；3）DTU模块POWER灯常亮，ONLINE灯常亮，ACT灯闪烁；4）运行页面显示数据与MODBUSSCAN采集一致。

表1 MODBUS地址 定义

综上，在数据监控中心设计的过程中，还需注意以下几点事项。

（1）对每个DTU进行编号，并输入插入的流量卡号码，测试每个DTU都能正常上线后，再安装到对应电柜里面。

（2）力控设置的网络端口必须跟路由器隐射端口以及DTU设置一致。

图5 数据采集展示页面

（3）为了降低运营成本及流量费用，建议电流、电压、功率采集频次1～5min／次，电量采集频次30～60min／次（参见图5）。项目83块DTU上线情况如图6所示。

图6 DTU上线情况

4 结束语

本文设计的远程数据采集系统基于4G的远程传输，具有成本低、传输距离远、传输速度快、信号稳定可靠、信号接入范围广等特点，且能对采集数据进行阈值预警、报表汇总等分析处理，方便路政部门监控管理，适用于需集中平台监控行业，如金融交易、智能电网、水利监测、工业远程控制等领域。

［1］三维力控图形界面开发手册［Z］.北京三维力控科技有限公司：2010.

［2］厦门才茂GPRS／CDMA／3G无线数据传输终端使用说明书［Z］.厦门才茂通信科技有限公司：2012.

［3］D-LINK_DI-524M_无线路由器安装设置方法与使用说明书［Z］.友讯电子设备（上海）有限公司：2010.

［4］STC-2微型远动装置用户手册［Z］.北京易控微网科技有限公司：2012.