基于GPRS技术的温室自动控制系统是一种采用无线通信技术应用于温室管理的自动化解决方案,旨在解决传统有线通信方式在温室群组网应用中的不足。下面详细说明该系统中涉及的关键知识点:
1. 温室自动控制系统的挑战与需求:
- 传统有线通信方式存在施工布线困难、总线驱动能力不足、通信速率受限、信号衰减和反射明显等问题。
- 室外线路易受渗水、雷击等自然因素影响,导致线路接口腐蚀、总线驱动器损坏,维护成本高。
- 远程监测数据需要额外租用电话线或建立专线,费用高昂,系统构建复杂。
2. GPRS技术简介:
- GPRS(通用分组无线服务)是在GSM(全球移动通信系统)基础上发展起来的数据通信技术。
- GPRS采用分组交换技术,支持多个用户共享同一无线信道,有效提高资源利用率。
- 计费方式以数据传输量为标准,相较于传统有线通信方式更为经济。
- 理论传输速率可达171.2Kbit/s,实际应用带宽一般在40~100Kbit/s,速度可与ISDN相媲美。
- 接入速度快,分组交换接入时间小于1秒,适合实时性要求高的数据传输。
- 支持IP协议和X.25协议,网络覆盖广泛,提供全球性的无线接入服务。
3. 系统结构与组网方式:
- 移动无线GPRS温室自动控制系统由温室智能控制仪、GPRS透明传输模块和中心计算机组成。
- 温室智能控制仪负责现场温室数据的采集和控制处理,通过RS232或RS485接口输出数据。
- GPRS透明传输模块将环境参数通过GPRS网络连接到Internet,实现与中心计算机的通信。
- 中心计算机负责接收、显示和处理传输的数据,并对控制仪进行远程参数配置。
- GPRS网络通过GGSN(网关支持节点)与Internet相连,每个GPRS终端分配内网IP地址,通过GGSN端口映射实现与互联网上的中心计算机的连接。
4. 系统设计与实现:
- 下位机通信终端以透明传输模块形式存在,独立于温室控制仪,便于升级和维护。
- 温室智能控制仪采集的数据通过RS232/RS485接口传输至GPRS透明传输模块,该模块采用单片机和GPRS模块构成。
- 单片机SST89V554负责控制数据的打包和解包,集成TCP/IP协议栈,与温室控制仪的串行接口连接。
- GPRS模块G20支持GSM850/900MHz、1800MHz工作频率,具备高效的接收和发送速率。
5. 技术优势与应用场景:
- GPRS方案易于节点扩展,无需复杂的线路维护,且系统构建不受地域限制,适合数据量少、突发式、频繁传送的温室系统数据传输。
- GPRS透明传输模块的独立设计降低了系统设计的复杂度,便于传统温室控制仪的升级改造,加快了工程进度。
基于GPRS技术的温室自动控制系统在满足现代大型温室群数据采集和远程监控需求方面具有显著优势,有效解决了传统有线通信方式存在的局限性,为智能温室的自动化管理提供了高效、可靠的技术方案。