基于物聯網技術的智能燃氣流量計系統研究

燃氣流量計廣泛用于天然氣、化工、電力、冶金等行業,通過監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據,用于監測系統可以實時、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控系統多采用有線方式組建網絡,這類方案的擴展性差,布線繁瑣,特別是在野外作業環境、需全方位監測等場合很難得到應用,越來越不適應當前以“客戶為中心”的經營理念和新的市場環境。

針對上述問題,本文設計并實現了基于物聯網技術的智能燃氣流量計系統,利用物聯網技術將燃氣流量計的信息上傳到網絡,實現了遠程數據采集、遠程監測、遠程控制和遠程維護。基于物聯網技術的智能燃氣流量計系統主要由終端節點、協調器、本地數據管理系統和遠程數據監控平臺四部分組成。利用RS485總線連接終端節點,采集數據,并把這些數據通過無線網絡傳輸到協調器,協調器負責收集通過網絡傳輸過來的數據。利用Visua1 C++語言和Access數據庫等技術開發了本地數據管理系統,PC機接收到協調器通過RS232串口發送的數據后,需要完成數據解析、顯示和存儲等任務。系統還通過PHP+MySQL+Apache組合開發設計了遠程數據監控平臺,通過在本地數據管理系統添加HTTP協議,以獲取網頁OpenURL的方式將數據傳輸到服務器,建立了本地數據管理系統與服務器之間的網絡通信,實現了遠程監控。

本文選擇ZigBee無線通信技術實現終端節點與協調器之間數據傳輸。隨著終端節點的不斷增加,無線網絡的規模越來越大,為了更好地了解無線網絡的傳輸情況,本文通過NS2仿真軟件實現ZigBee網絡的模擬,同時對ZigBee路由協議進行了優化和丟包率、延時、路由開銷以及跳數這四個性能的對比。實驗測試結果表明:該系統運行穩定、可靠,實現了燃氣流量計系統的無線數據傳輸和遠程監控功能,還具有結構簡單、成本低、適用范圍廣、節能環保等特點,解決了以往燃氣流量計數據采集成本高、人力、物力嚴重浪費、傳輸距離有限并存在盲點等諸多問題,具有顯著的經濟效益與應用價值。