基于GSM遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計

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1、基于GSM遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計技術分類：工業(yè)電子?

2、2008-08-21:鄧振杰齊建玲李志　　1?引言　　在現(xiàn)代信息技術飛速發(fā)展的今天，報警系統(tǒng)已進入一個高科技、智能化的時代。短消息是目前利用最廣泛的通信方案之一，它利用信令信道傳輸，直接把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短信息服務中心，再由服務中心發(fā)給最終的信宿，具有實現(xiàn)簡單、通信成本低、頻譜利用率高、保密性好等特點。本文提出一種基于GSM短消息的新型遠程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用了GSM無線移動通信網(wǎng)絡平臺，可以實時、自動、方便、可靠地實現(xiàn)水源井的遠程通信報警和監(jiān)控，同時也適合于其他遠程

3、數(shù)據(jù)傳輸和無人值守的場合?！　??遠程監(jiān)控系統(tǒng)結構及工作原理　　遠程監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控中心和現(xiàn)場信號采集控制系統(tǒng)兩大部分，其中監(jiān)控中心由一臺微機及MC35通信模塊組成，而現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)主要由PIC單片機、MC35模塊及外圍采集控制電路組成，其原理框圖如圖1所示。　　系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)指令的接收和發(fā)送都是通過發(fā)送或接收短信來實現(xiàn)的，無論是監(jiān)控中心的MC35模塊，還是現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的MC35模塊或者是值班人員手機，發(fā)送短信時都是向短信中心發(fā)送，接收時也都是接收來自短信中心的信息。　　系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集部分（傳感器）負責實時采集現(xiàn)場信號，因為采集的信號

4、是模擬的，必須經(jīng)過A/D電路轉換為數(shù)字信號，才能被單片機程序使用。PIC取得相應的數(shù)值后經(jīng)主程序分析與設定值比較，控制輸出電路各端口的電平，以驅動外圍的控制電路動作；同時判斷各監(jiān)測值是否滿足發(fā)送條件，若滿足條件即通過通信模塊向控制中心發(fā)送數(shù)據(jù)信息或向值班人員的手機發(fā)送報警信息。平?，F(xiàn)場正常時，則每隔一段時間向控制中心發(fā)送采集的信號數(shù)值，定期存入服務器數(shù)據(jù)庫；另外，PIC單片機也通過MC35模塊接收發(fā)自控制中心或手機的短信指令，經(jīng)主程序分析處理后向外圍電路發(fā)出控制信號或回復確認短信來完成指令任務。　　圖1?遠程監(jiān)控系統(tǒng)原理圖　　監(jiān)控中

5、心負責接收各監(jiān)測現(xiàn)場正常數(shù)據(jù)或異常報警數(shù)據(jù)信號，并對每次數(shù)據(jù)進行分析判斷，顯示各檢測現(xiàn)場的狀態(tài)，若接收到異常狀態(tài)數(shù)據(jù)，服務器提供報警顯示，值班人員可在服務器端向監(jiān)測現(xiàn)場發(fā)送控制短信，以改變現(xiàn)場工作狀態(tài)。　　3?水源井現(xiàn)場監(jiān)控終端電路設計　　現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)由PIC16F877單片機、通信模塊MC35、數(shù)據(jù)采集電路、外圍控制電路、時鐘及電源電路等組成，其結構原理如圖2所示?！　D2?現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)原理圖　　數(shù)據(jù)采集部分主要由模擬電路、電流變送器、電壓變送器及壓力傳感器構成，負責將設備的運行狀態(tài)、電流、電壓及壓力值轉換為適于單片機模擬端口的電

6、壓值；外圍控制電路受控于單片機數(shù)字輸出端口，根據(jù)相應端口輸出電平變化，改變外圍電路狀態(tài)；MC35通信模塊負責將單片機的指令發(fā)送至服務器或值班手機，將接收的來自服務器或手機的信息傳送給單片機系統(tǒng)；時鐘電路負責給系統(tǒng)提供時鐘信號；電源電路負責給系統(tǒng)供電；系統(tǒng)的核心部分單片機負責將數(shù)據(jù)采集電路采集的模擬信號轉化為數(shù)字信號，經(jīng)分析判斷是否改變外圍控制電路的工作狀態(tài)，是否向服務器值班手機發(fā)送信息，同時還要接收分析MC35模塊接收的控制指令信息，以控制現(xiàn)場工作狀態(tài)?！　??現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設計　　現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)軟件用C語言開發(fā)，包括單片機系統(tǒng)數(shù)

7、據(jù)的通信模塊MC35的初始化、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的定期采集、控制端口的數(shù)據(jù)輸出、告警短信的發(fā)送、指令信息的接收及分析執(zhí)行等，其中數(shù)據(jù)采集軟件、短信發(fā)送及接收軟件為關鍵部分?，F(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)軟件流程圖如圖3所示?！　??監(jiān)控中心軟件的設計及實現(xiàn)　　監(jiān)控中心硬件部分由PC機與MC35通信模塊組成，如果遠程監(jiān)控點多，采集數(shù)據(jù)量較大，可采用多個MC35模塊進行傳輸數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心的軟件是采用VC++6.0開發(fā)的，主要由通信控制部分、串口參數(shù)及SMS服務中心號碼設定部分、采集數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫部分、采集數(shù)據(jù)顯示及告警顯示部分、控制指令發(fā)送部分和數(shù)據(jù)庫維護部分等組

8、成。監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫是由Access軟件生成的，包括三個表：保存采集數(shù)據(jù)的表1，保存操作人員及密碼的表2，保存各監(jiān)測地址及相應SIM卡號碼的表3。監(jiān)控中心的應用軟件提供了一個良好的界面，使維護人員能通過界面上的數(shù)據(jù)表方便地觀測各遠程監(jiān)測點的工作狀態(tài)，通過菜單對全系統(tǒng)進行有效的維護，其組成框圖如圖4所示?！　　　”O(jiān)控中心各部分軟件功能如下所述：　?。?）通信控制部分軟件主要負責監(jiān)視串口，接收來自MC35模塊的字符或向MC35模塊發(fā)送字符，即使有一個字符的串口事件發(fā)生時，也會向主線程發(fā)送消息?！　。?）串口參數(shù)及SMS服務中心號碼設定部

9、分軟件負責設定使用哪個串口，串口的波特率、校驗位、停止位，SMS服務中心號碼。設定SMS服務中心號碼的意義在于當系統(tǒng)用于不同的地區(qū)或更換了其他服務商的SIM卡時，SMS服務中心號碼發(fā)生變化，因此必須重新設定。（3）采集數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫部