公共電話網絡數據傳輸技術在工業監控中的應用

摘要：本文簡要介紹了公共電話網絡數據傳輸的應用背景和特點，闡述了公共電話網絡數據傳輸的通訊機理和過程，結合撫順石化公司東部住宅集中供熱系統改造項目，介紹了基于公共電話網絡的遠程數據采集和集中監控系統的應用。

關鍵詞：公共電話網絡 Modem 數據采集 遠程監控

1、引言

數據通訊在工業控制領域的應用越來越廣泛，很多控制系統都需要對分散在現場的設備進行遠程監控和集中管理，在供水、供電、供熱、供氣、石化、銀行等行業都有運用。而在這些行業的應用現場，電話網絡建設往往比較完善，覆蓋面較廣，因此在通訊介質的選擇上，電話網絡就有著資源覆蓋廣、應用方便的較大優勢。同時，相對于其他一些通訊方式，如：GPRS、GSM短信、無線電臺等方式，利用電話網絡更有著實時性和穩定性較好的優點，不會像短信那樣可能出現堵塞現象，也不會像無線通訊那樣容易受外界（如雷電、現場的電磁等）的干擾。一般而言，電話網絡都是能實現即撥即通且穩定通訊的，特別是一些企業在已具備內部電話網絡的情況下，對于無人值守或是抄表系統，所節約的資源和創造的效益更是非常明顯。

2、通訊機理

（1）數據傳輸的前提條件

對遠端設備進行數據采集和監控，首先需要和遠端設備建立連接。因此，第一步就是要撥通遠端的Modem。待Modem握手成功后，本地設備就和遠端設備建立起透明傳輸渠道，之后的通訊過程就類似于本地通訊。

Modem在出廠設置中，只能監測線路的振鈴音，而不能隨機自動應答，遠端設備也不可能人為摘機應答，因此必須將Modem事先設置為自動應答狀態（可以將Modem設置成當檢測到一聲振鈴音就自動應答，設置命令可以在AT命令集中找到），這樣就可以使呼叫過程順利進行，最后建立電話連接。因此，在撥號通訊實施前，需對Modem進行參數設置，改變Modem的一些出廠設置，來達到我們的需要，使得能同遠端設備進行統一和諧的連接。

在通訊連接中，還需要對一些必要的參數進行設置，除了上面提到的自動應答，還有波特率、數據位、校驗位、停止位等，這些參數在本地設備中的設置均須同在遠端設備中設置一致；另外，為了能更好地進行通訊的控制和數據的穩定傳輸，最好能忽略DTR信號。以上這些參數設置應能在Modem重上電時自動執行，而不能上電后就丟失。具備了以上條件，就可以利用Modem通過公共電話網絡進行本地設備和遠端設備的連接了。

（2）參數設置

所述參數的設置，都可以用Modem提供的AT指令來實現。一般的Modem都支持標準的AT指令，對于一些個別的Modem，只要遵照其自己規定的指令，同樣也可以對這些參數進行設置。在設置參數過程中，可能用到的AT指令大概有如下幾個（遵照標準AT指令集）：

AT&F：查看Modem的出廠設置；

AT&V：查看Modem正在執行的一組參數；

ATS0=1：一聲振鈴后自動應答；

AT+MS=11,1,9600,9600：設置波特率為9600bps（實際中具體的波特率可以具體設置）；

AT&D0：忽略DTR信號，出廠設置為&D2；

ATM0：關閉喇叭；

AT&W0：將修改完參數存入第0組存儲器；

AT&Y0：Modem上電后，自動載入第0組參數。

（3）Modem的撥通和掛斷

使用“ATDT+電話號碼”即可進行電話撥號，撥號一般都需要一定時間，其間可以通過觀察Modem的指示燈來確定其狀態。CD燈亮時，說明Modem已經握手成功。此后可以進行數據透明傳輸。若要電話掛斷，可以先發送“+++”指令，將Modem從數據模式轉換為命令模式，然后發送“ATH0”就可以掛斷電話了。

3、應用實例

2003年撫順石化公司東部住宅集中供熱系統改造項目，采用了浙大中控的GCS-1控制系統，中央調度室通過石化公司內部電話網絡對各個換熱站的數據進行采集和集中監控，效果良好。

撫順石化公司東部住宅集中供熱系統改造項目總共有1個一級換熱站、12個二級換熱站和一個中央調度站。中央調度站通過2條電話線路對13個換熱站進行數據采集和集中監控，其中1條電話線負責首站和1～6#換熱站，另1條電話線負責7～13#換熱站（11#換熱站未接入控制系統），兩條線路獨立運行，互不關聯；中央調度站以巡檢的方式對各個換熱站進行數據采集，每個換熱站耗費的時間約為40秒左右，其中撥號和斷線所需要的時間約為35秒左右。采用上述巡檢方式，一個周期的數據采集基本耗時約為5分鐘，完全符合項目的要求。

其網絡拓撲如下：

中央調度室通過對各個換熱站的數據采集，不但能實時了解到各個換熱站的換熱情況，實現有效節能和更有效地滿足百姓對于熱氣的需求，同時中央調度室能存儲整個換熱季節的數據，為下一換熱季節的有效供熱提供第一手完整資料。

4、結束語

在公共電話網絡日益普及和完善的今天，構建基于公共電話網的遠程監控系統，有著非常廣泛的意義。公共電話網絡的穩定性和可靠性，是其他通訊方式所不能比擬的。撫順石化公司東部住宅集中供熱系統改造項目利用公共電話網絡的數據采集和集中監控系統，在整個供熱期內未出現斷線現象，這充分說明其穩定性和可靠性。當然，由于Modem的撥號和斷線需要耗費大量的時間，因此，利用公共電話網絡以巡檢方式進行數據傳輸，在實時性要求非常高的場合不太適用。




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