PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)煤礦稅收監(jiān)控系統(tǒng)

一、前言

煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源和重要原料,在國民經(jīng)濟中具有重要的戰(zhàn)略地位,我國一次能源結(jié)構(gòu)中,煤炭比重一直保持到70%左右。電力燃料的76%、鋼鐵能源的70%、民用燃料的80%、化工燃料的60%均來自煤炭，煤炭將長期是我國的主要能源。

然而，在我國每年大量產(chǎn)煤的同時，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)煤炭采掘行業(yè)的產(chǎn)量難以核實，計量不準(zhǔn)確，稅務(wù)部門很難掌握到真實的生產(chǎn)情況，雖然各級稅務(wù)部門在不斷加強煤炭行業(yè)稅收的控制管理，但煤炭行業(yè)稅收管理中的問題仍然沒有得到根本性的解決，仍然存在非常嚴(yán)重的偷逃稅款現(xiàn)象。

煤炭作為地市、縣的主要財政征管征收源之一，生產(chǎn)歷史由來已久，特別是十一屆以來，私營、個體煤礦得到了長足性的發(fā)展，但是，由于小煤窯數(shù)量眾多，生產(chǎn)經(jīng)營情況復(fù)雜，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)太多屬于家族式管理，財務(wù)核算不健全，產(chǎn)量難以核實，銷售情況不能準(zhǔn)確掌握，核定征收款項又沒有充足的證據(jù)，偷逃征收款項的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。雖然，各地市在政府財政征收上，對煤礦企業(yè)實施了不少的改觀性方法，調(diào)查了解，目前，各地市縣的中小煤礦在財政行政征收的管理上仍存在著以下幾點缺憾與“瓶頸"：A 財務(wù)機制不建全，難以準(zhǔn)確掌握其相關(guān)數(shù)據(jù)；B 對財政行政執(zhí)行機關(guān)的征收項目認(rèn)識、認(rèn)知意識差；C 煤炭生產(chǎn)行業(yè)架構(gòu)的特殊性造成難以控管的局面；D 政府機構(gòu)的行政征收項目可參考的準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)獲得較難；E 小煤礦安全生產(chǎn)條件簡陋，事故隱患較多，治理整頓頻繁，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)不正常，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)受安全生產(chǎn)整頓的影響，晝伏夜干，時干時停，生產(chǎn)時間、投入生產(chǎn)的工人數(shù)量，班產(chǎn)量難經(jīng)監(jiān)控評測；F 小煤礦業(yè)主、工人整體素質(zhì)較低，致使生產(chǎn)抵觸性糾紛較多；G 地市、縣政府機構(gòu)從事征收的行政人員編制較少。

二、 項目分析

2．1 系統(tǒng)組成

PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)構(gòu)成

2．1．1 終端數(shù)據(jù)采集器

一般在煤礦的出煤井口安裝稱重傳感器和數(shù)據(jù)處理接口箱，其功能主要有兩部分：

1）精確測量皮帶、礦車、箕斗等每次提升的煤炭重量；

2）實現(xiàn)故障檢測功能，當(dāng)運輸設(shè)備發(fā)生載荷超限、流量超限、速度超限等故障時，可以發(fā)出報警信號，選用4G路由器配置4G模塊并將報警信號上傳到中心站的服務(wù)器，通知管理人員及時處理故障。

皮帶秤數(shù)據(jù)串包含：信號、速度、流量、零點、累計量、計量控制器的饋電狀態(tài)、殼體啟/閉狀態(tài)。

礦車衡數(shù)據(jù)串包含：傳感器輸出信號值，上行累計量、下行累計量，上行車數(shù)、下行車數(shù)，車速，選用4G路由器配置4G模塊計量控制器的饋電狀態(tài)、殼體啟/閉狀態(tài)。

箕斗數(shù)據(jù)串包含提升次數(shù)，重量，傳感器輸出信號值，位置、計量控制器的饋電狀態(tài)、殼體啟/閉狀態(tài)。

2．1．2 無線傳輸設(shè)備

從礦山現(xiàn)場的具體工況、終端采集器通訊接口等多方面考慮，我們決定采用選用4G路由器配置4G模塊進(jìn)行傳輸。智聯(lián)物聯(lián)技術(shù)ZD1000 DTU采用RS232/485通訊接口、金屬外殼設(shè)計，它具有體積小、功耗低、安裝配置簡單的特點。設(shè)備支持主備數(shù)據(jù)通道、并行多數(shù)據(jù)通道的功能，支持多種設(shè)備上線和實時在線的工作方式，選用4G路由器配置4G模塊支持移動APN專網(wǎng)接入功能以保障數(shù)據(jù)安全可靠。

2．1．3稅控監(jiān)控中心

監(jiān)控中心主要由子系統(tǒng)服務(wù)器組、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)和UPS不間斷電源組成。主要完成對各個終端遠(yuǎn)程傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的處理、存儲、顯示，并對終端上傳的各種報警信息進(jìn)行處理。

2．2 系統(tǒng)總架構(gòu)

終端數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過RS232/485通訊接口與ZD1000串口連接，選用4G路由器配置4G模塊遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器可以使用APN專線或普通ADSL等作為網(wǎng)絡(luò)接入。

通訊設(shè)備ZD1000通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接入Internet連接到稅控中心服務(wù)器主機，建立透明數(shù)據(jù)通道。這樣采集終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)只要送到串口，ZD1000就會把收到的數(shù)據(jù)不做任何處地發(fā)送到稅控中心服務(wù)器主機。服務(wù)器主機收到終端上傳上來的各項源始數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲并向終端設(shè)備發(fā)出控制指令，服務(wù)器主機發(fā)出的控制指令通過通道傳輸?shù)竭x用4G路由器配置4G模塊后，ZD1000通過串口送到采集終端，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。

三、 項目架構(gòu)實施

3．1 終端采集器與通訊設(shè)備連接

通訊設(shè)備同時支持RS232/485接口，終端采集器可通過RS232/485與通訊設(shè)備連接。

3．2 稅控監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)接入方式

3．2．1專線接入

中心采用APN專線， 所有點都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP 客戶中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。

為客戶分配專用APN，普通用戶不得申請該APN。PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡才能進(jìn)入專網(wǎng)APN，防止其他非法用戶的進(jìn)入。

用戶在內(nèi)部建立RADIUS服務(wù)器，作為內(nèi)部用戶接入的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用路由器本地認(rèn)證功能）。只有通過認(rèn)證的用戶才允許接入，用以保證用戶內(nèi)部安全。

用戶在內(nèi)部建立DHCP服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用DHCP功能），PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)為通過認(rèn)證的用戶分配用戶內(nèi)部地址。移動終端和服務(wù)器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。

雙方采用防火墻進(jìn)行隔離，并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過濾。

此種方案無論實時性，安全性和穩(wěn)定性較前一種方案都有大大提高，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點比較多、實時性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。在資金允許的情況下佳組網(wǎng)方式。

3．2．2 ADSL撥號連接（動態(tài)公網(wǎng)IP地址）

中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)動態(tài)IP+DNS解析服務(wù)的?？蛻粝?與DNS服務(wù)商聯(lián)系開通動態(tài)域名，IP MODEM先采用域名尋址方式連接DNS服務(wù)器，再 由 DNS服務(wù)器找到中心公網(wǎng)動態(tài)IP，建立連接。此種方式可以大大節(jié)約公網(wǎng)固定IP的費用，但穩(wěn)定性受制于DNS服務(wù)器的穩(wěn)定，所以要尋找可靠的DNS服務(wù)商。此種方案適合小規(guī)模應(yīng)用。

3．2．3 通過固定公網(wǎng)IP連接

中心采用ADSL等INTELNET公網(wǎng)連接，采用公網(wǎng)固定IP服務(wù)的。PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)此種方案先向INT ERNET運營商申請ADSL等寬帶業(yè)務(wù)，中心有公網(wǎng)固定IP的。IP MODEM(DTU)直接向中心發(fā)起連接。 運行可靠穩(wěn)定，推薦此種方案。

3．2．4 數(shù)據(jù)中心軟件平臺構(gòu)建

中心端軟件的構(gòu)建有多種方式，對于傳入數(shù)據(jù)的方式的不同，我們提供不同的軟件來幫助客戶快速地實現(xiàn)中心端的數(shù)據(jù)接收和現(xiàn)場設(shè)備的管理。

目前智聯(lián)物聯(lián)提供三種方式的中心接口：

首先是對于組態(tài)軟件，目前很多組態(tài)軟件廠家已經(jīng)集成了我們的驅(qū)動了，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)可以直接配置使用；其次對于原本是讀串口的程序，提供一個虛擬串口軟（TCP2COM）；最后是對于想開發(fā)自己的數(shù)據(jù)中心軟件的客戶，會提供一個動態(tài)鏈接庫及智聯(lián)物聯(lián)公司的數(shù)據(jù)中心軟件，不僅開放源碼還全程協(xié)助客戶進(jìn)行自己數(shù)據(jù)中心軟件和功能的開發(fā)?？蛻艨赡芡ㄟ^動態(tài)鏈接庫快速開發(fā)一個靈活的，穩(wěn)定的，功能齊全的終端管理和數(shù)據(jù)交互的中心軟件

四、 方案特點

1、系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)自動化錄入系統(tǒng)，避免人為少錄、漏錄等問題而影響稅務(wù)收入。

2、傳輸模塊采用無線接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，目前GPRS網(wǎng)絡(luò)已覆蓋到全國各地甚至偏遠(yuǎn)山區(qū)也有覆蓋，因此煤礦礦井可以在不受地理位置影響的情況下正常接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，為數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)傳輸通信通道。

3、傳輸模塊具有可靠的網(wǎng)絡(luò)連接，智能防掉線，支持在線檢測，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)在線維護(hù)，掉線自動重拔，確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線，確保通信通道正常，為數(shù)據(jù)中心提供準(zhǔn)備、實時的偵測數(shù)據(jù)。

4、傳輸模塊經(jīng)過簡單配置即可使用；體積小方便安裝。支持遠(yuǎn)程參數(shù)的配置修改、控制，可以不必到現(xiàn)場修改設(shè)備工作數(shù)，為整個系統(tǒng)的運作節(jié)省了大量的人力物力。

5、傳輸模塊采用工業(yè)級設(shè)計，金屬外殼，外接電源DC 12V/500mA；通信電流：<250mA (12V);工作環(huán)境溫度 -25~+65oC;儲存溫度 -40~+85oC;相對濕度 95%(無凝結(jié));多重軟硬件看門狗設(shè)計。

6、終端傳輸模塊支持多種激活方式，如語音電話、短信、數(shù)據(jù)等；終端設(shè)備故障或異常時，自動發(fā)短信報警信息給維護(hù)人員。

7、傳輸模塊采用主備份中心和自動回復(fù)主中心功能,并同時支持多中心并發(fā)功能(最多5個)，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)中心支持多種網(wǎng)絡(luò)接入方式,如APN、固定IP、動態(tài)IP、動態(tài)域名等。

8、智聯(lián)物聯(lián)可為客戶提供二次開發(fā)包和多語言版本數(shù)據(jù)中心服務(wù)器軟件以便客戶的需要進(jìn)行二次開發(fā)；同時針對客戶的需求，提供多種技術(shù)支持，包括產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方案設(shè)計、技術(shù)人員技術(shù)培訓(xùn)、軟件開發(fā)全程技術(shù)配合、設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試技術(shù)支持等服務(wù)。

五、 方案總結(jié)

此系統(tǒng)在GRPS無線網(wǎng)絡(luò)平臺的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了終端采集器與稅控監(jiān)控中心的無線通信，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)從而實現(xiàn)了稅控部門掌握各礦井的煤礦產(chǎn)量，解決礦業(yè)業(yè)主虛報、產(chǎn)量，減少稅費申報的現(xiàn)象。通過該系統(tǒng)可以將實時產(chǎn)量、設(shè)備狀態(tài)，發(fā)送到的數(shù)據(jù)服務(wù)器，報警信息發(fā)送到管理人員。

對礦山生產(chǎn)實現(xiàn)在線監(jiān)督，為稅務(wù)系統(tǒng)、政府的計稅管理提供一個準(zhǔn)確、科學(xué)的依據(jù)。同樣,此系統(tǒng)同樣也可以應(yīng)用在其他礦業(yè)的稅務(wù)監(jiān)管,如銅礦、鐵礦、原礦石、螢石礦、金礦、鉛鋅礦、鎢礦、錳礦、鉬礦、磁鐵礦、鎳鉬礦、磷礦、硫鐵礦、天然礦石等。

六、產(chǎn)品如圖所示：

深圳市智聯(lián)物聯(lián)科技有限公司是一家致力于提供工業(yè)級無線網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品和解決方案的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，智聯(lián)物聯(lián)科技集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、技術(shù)服務(wù)及定制化開發(fā)于一體。公司成立以來，為各行各業(yè)提供基于移動通信M2M系列產(chǎn)品和解決方案；工業(yè)級3G/4G無線路由器，4g工業(yè)路由器，4G dtu，車載wifi，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)，工業(yè)路由器，工業(yè)級路由器，工業(yè)級無線路由器，工業(yè)級4g無線路由器，3g路由器，4g路由器，工業(yè)4G網(wǎng)關(guān)，工業(yè)無線路由器，打印服務(wù)器，串口服務(wù)器

遍及智能電力、智能交通、智能消防、智能家居、智慧水利、智慧醫(yī)療、快遞柜、充電樁、自助終端、公共安全、安防通信、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、環(huán)境監(jiān)測、路燈照明、花卉栽培、車載Wifi等多個領(lǐng)域。

智聯(lián)物聯(lián)擁有一支專業(yè)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品研發(fā)團隊，由具有豐富的電子產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗的電子工程師、軟件工程師和豐富的系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗的網(wǎng)絡(luò)工程師組成，以工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)流程和標(biāo)準(zhǔn)，采用的技術(shù)，不斷創(chuàng)新，追求，開發(fā)出一系列穩(wěn)定、可靠的工業(yè)通訊產(chǎn)品，獲得了多項發(fā)明和。

企業(yè)文化：智聯(lián)物聯(lián)以專業(yè)的團隊、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、完善的服務(wù)得到客戶的信任和認(rèn)可。

智聯(lián)物聯(lián)價值觀：專業(yè)合作、誠信立業(yè)、創(chuàng)新興業(yè)、客戶滿意。

一、工業(yè)級設(shè)計

1.采用高性能工業(yè)級32位處理器

采用無線解決方案高通芯片，處理速度快，功耗小，發(fā)熱量低，兼容性強，更加穩(wěn)定，能滿足一年365天7*24小時長時間穩(wěn)定運行不掉線。

2.采用高性能工業(yè)級通信模塊

采用華為等高質(zhì)量的通信模塊，接收能力強，信號穩(wěn)定，傳輸更快。

操作系統(tǒng)

采用OpenWRT一個高度模塊化、高度自動化的嵌入式Linux系統(tǒng)，讓設(shè)備更加穩(wěn)定，擁有128Mb超大Flash、1G超大內(nèi)存，可以支持個性化定制開發(fā)的需求。

優(yōu)質(zhì)的PCB線路板，采用工業(yè)級元器件

公司產(chǎn)品線路板采用高品質(zhì)材質(zhì)，高標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，4層板工藝，產(chǎn)品元器件采用性能穩(wěn)定的工業(yè)級元器件，全部機器自動化實現(xiàn)貼片生產(chǎn)，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠。

電源采用寬電壓設(shè)計

支持DC5V-36V，內(nèi)置電源反相保護(hù)和過壓過流保護(hù)，承受瞬間電壓電流過高的沖擊。

以太網(wǎng)采用千兆網(wǎng)口，內(nèi)置電磁防護(hù)

以太網(wǎng)接口內(nèi)置1.5KV電磁隔離保護(hù)，千兆網(wǎng)口，傳輸速度更快。

抗力強

外殼采用加厚金屬外殼，屏蔽電磁干擾，設(shè)備防護(hù)等級IP34，適合在環(huán)境惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用。

二、功能強大

1.多模多卡，負(fù)載均衡

擴展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力、提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。

支持網(wǎng)絡(luò)制式

支持國內(nèi)三大運營商2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)制式，或者支持歐洲，或者支持東南亞，或者支持非洲，或者支持拉美等國家的2G、3G、4G網(wǎng)絡(luò)制式。

支持有線無線備份

WAN口和LAN口可彈性切換，支持WAN口有線和無線備份，有線優(yōu)先、無線備份。

串口傳輸

支持同時串口232/485串口傳輸。

支持APN/VPDN專網(wǎng)卡，支持多種VPN

支持APN/VPDN專網(wǎng)卡使用，同時支持PPTP、L2TP、Ipsec、OpenVPN、GRE等多種VPN。

強大的 WIFI功能

具備WIFI功能，可隱藏SSID，同時支持3路WiFi，最多可支持15個信道，可同時接入50個設(shè)備，WIFI支持802.11b/g/n,支持WIFI AP、AP Client，中繼器，中繼橋接和WDS等多種工作模式，支持802.11ac，即5.8g（可選）。

支持IP穿透功能

可實現(xiàn)主機IP為路由器獲取的IP地址，相當(dāng)于主機直接插卡撥號上網(wǎng)獲取基站IP。

支持VLAN虛擬局域網(wǎng)劃分

通過VLAN的劃分，增強局域網(wǎng)的安全性，VLAN技術(shù)，能將不同地點、不同網(wǎng)絡(luò)、不同用戶組合在一起，形成一個虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

支持QOS，帶寬限速

支持不同網(wǎng)口帶寬限速，IP限速，總帶寬限速。

支持DHCP，DDNS，防火墻，NAT，以及DMZ主機等功能

支持ICMP，TCP，UDP，Telnet，F(xiàn)TP，HTTP，HTTPS等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

支持定時重啟、手機短信控制上下線

可選支持portal廣告，短信認(rèn)證，微信認(rèn)證，GPS/北斗定位功能（可選）

支持M2M云平臺管理，和WEB監(jiān)控

設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控、流量限制功能、資源推送、統(tǒng)計報表、遠(yuǎn)程設(shè)備管理（遠(yuǎn)程重啟，WiFi開關(guān)），遠(yuǎn)程參數(shù)修改，流量限制，gps定位追蹤軌跡。

三、穩(wěn)定可靠

1.支持硬件WDT看門狗，提供防掉線機制，確保數(shù)據(jù)終端永遠(yuǎn)在線。

2.支持ICMP檢測，流量檢測，及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常自動重啟設(shè)備，保證系統(tǒng)長期使用穩(wěn)定可靠。

3.工業(yè)級設(shè)計，金屬外殼，抗干擾、防輻射，濕度95%無凝結(jié)，耐高溫耐低溫，零下30度至高溫75度也可以正常工作。

4.產(chǎn)品通過，歐洲CE認(rèn)證等多種認(rèn)證

操作簡單，方便易用

1.上網(wǎng)簡單，推桿式用戶卡接口，插入手機卡/物聯(lián)網(wǎng)卡/專網(wǎng)卡，上電后即可聯(lián)網(wǎng)使用網(wǎng)口和WIFI。

2.支持軟硬件恢復(fù)出廠設(shè)置，可軟件清除參數(shù)，可硬件RST一鍵恢復(fù)出廠設(shè)置。

3.產(chǎn)品快速使用說明書，WEB菜單式頁面，可以快速設(shè)置使用設(shè)備。

4.診斷工具：日志下載查看，遠(yuǎn)程日志記錄，ping檢測，路由追蹤，方便檢測設(shè)備信息。