3　系統軟件設計

　　3.1　GPRS傳輸模塊軟件設計

　　本模塊采用GPRS無線通信模塊G24實現遠程數據通信，重點解決監控中心與ZigBee協調器之間的通信問題。GPRS無線通信模塊G24通過AT 指令來進行相應的控制，數據傳輸采用內置TCP/IP發送控制命令。GPRS可以在其有效的范圍內實現即時收發數據，一旦有需求就可以立即發送或接收信息，不需要撥號建立連接［8］。GPRS的這種工作機制完全滿足本控制系統的功能并方便軟件開發，縮短了軟件開發周期。

　　數傳終端軟件設計部分可分為系統初始化模塊、網絡建立模塊、數據發送處理模塊、數據接收處理模塊和串口發送模塊等。主程序流程如圖5所示。

　　圖5　主程序流程

　　3.2　ZigBee無線信號收發模塊軟件設計

　　ZigBee無線信號收發模塊軟件設計主要包括協調器ZC節點軟件設計和終端設備節點軟件設計［9］。協調器與GPRS接收模塊通過串口RS232相連，并將各路由節點的控制命令轉發下去。由于實際應用中控制命令和各對應的閥門對應起來，這就要求各個路由器和終端設備在加入網絡后把自己的網絡地址發送給協調器，協調器接收到終端設備的網絡地址后建立地址表并存儲起來，以便控制命令準確地發送到相應閥上。協調器和終端設備節點程序流程如圖6所示。

　　圖6　協調器和終端設備節點程序流程

　　3.3　系統軟件實現方案

　　當整個系統上電后，ZigBee協調器建立和維護 ZigBee網絡的運行，各節點會按照入網的先后順序自動獲得一個網絡地址，并將各網絡地址發給協調器。協調器存儲各網絡節點的地址并建立網絡表。當一定時間內沒有新的節點加入網絡時，協調器默認整個網絡建立完成并通過串口把各個網絡節點的地址發給GPRS模塊。GPRS模塊同樣通過串口把節點的網絡地址發給上位機，由上位機進一步處理并保存。數據傳輸采用內置TCP/IP發送控制命令包方式，GPRS接收模塊會把接收到的數據通過串口發送給ZigBee 網絡的協調器。協調器再把接收到的數據進行解析，解析后把命令根據地址發送給相應的節點。通過這種方式上位機可以根據運行參數及時地調整每一個油閥的流量。

　　結語

　　本設計打破了傳統的管道輸油控制模式，采用基于GPRS和ZigBee無線通信技術的遠程油閥自動控制模式，從本質上提升了輸油的效率和自動化水平。在實際應用中，可根據油閥的不同分布靈活地構建無線控制網絡，不需要人工的干預。此外，本系統還可以推廣到水閥、燃氣閥和暖氣閥等的控制，在工業應用領域具有良好的前景。