基于窄带物联网RTU管网终端的设计与应用

2019年第38卷第12期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)157DOI：10.13873/J.1000-9787(2019)12-0157-04基于窄带物联网RTU管网终端的设计与应用**收稿日期：2019-10-31*基金项目：国家“十三五”重点研发计划资助项目(2016YFB1200401.2017YFB1200801-12);湖南省教育厅科研资助项目(18C1597)石英春'，陈春阳-罗屿|(1•中南大学交通运输工程学院，湖南长沙410083；2•湖南信息职业技术学院电子工程学院，湖南长沙410200)摘要：针对我国水资源浪费严重、利用率低、监控方式落后、数据采集困难等问题,提出了一种基于窄带通信技术的物联网远程终端设备(RTU)。该终端采用STM32芯片为微控制核心，下行通信采用M-Bus、RS-485等两种通信方式,采集下行压力、流量、水质指标数据;上行通信采用基于窄带物联网(NB-IoT)通信方式，即BC28无线模块来实现功能设让，将采集到的数据信息回传到主站系统。实验和应用表明:该终端节约了水司后期的管理维护成本,监控效果较好，提高了管网的智能化水平，具有良好的应用前景。关键词：窄带物联网；远程终端设备(RTU)管网终端；设计与应用中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2019)12-0157-04DesignandapplicationofRTUpipelineterminalbasedonNB-IoT*SHIYingchun112,CHENChunyang1,LUOYu1(1.SchoolofTrafficandTransportationEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China；2.SchoolofElectronicEngineering,HunanCollegeofInformation,Changsha410200,China)Abstract:Aimingattheproblemoftheseriouswasteofwaterresources,lowutilizationrate,backwardmonitoringmodeanddifficultdataacquisitioninChina,aremoteterminalunit(RTU)terminalbasedonnarrowbandcommunicationtechnologyisproposed.TheterminalusesSTM32chipasthemicro-controlcore,downlinkcommunicationusestwocommunicationmodesofM-bus,RS~485tocollectdownlinkpressure,flowandwaterqualityindicatorsdata；upstreamcommunicationusesthecommunicationmodebasedonnarrowbandInternetofthings(NB-IoT),i.e.BC28wirelessmoduletoachievefunctionaldesign,whichpassbackcollecteddatainformationtothemainstationsystem.Experimentsandapplicationsshowthattheterminalsavesthemanagementandmaintenancecostsofthelaterstageofthewaterdepartment,hasbettermonitoringeffect,improvestheintelligentlevelofthepipelinenetwork,andhasgoodapplicationprospects.Keywords:narrowbandInternetofthings(NB-IoT)；remoteterminalunit(RTU)terminal；designandapplication0引言随着物联网技术的飞速发展和智慧水务建设的迫切需求，水司管网的监测设备已经逐渐取代了机械式计量和显示,应用到监控系统中。常用的水管网监测设备主要有压力计、流量计、水质监测仪等设备，它们主要靠人工隔一段时间去抄读,不仅工作量大，而且抄读的数据不及时，无法达到对管网问题及早发现和处理的目的。而目前采用较多的智能化管网监控设备,利用数据集中器抄读对应的RS-485或M-Bus设备数据信息，通过以太网或通用分组无线业务(generalpacketradioser