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基于GPRS监控系统的通信接口软件设计与实现

摘要:本文设计并实现了GRPS远程监控系统，可使工企业的远程自动监控更为灵活，应用场合更为宽广，成本更低，并实现了移动人员的远程实时监控.首先分析了监控中心软件需要实现的功能，并根据需求设计了短消息接收和与数据库相连的子模块，然后在此基础上用VisualC++实现了以上模块.试验表明，各项技性能指标已经达到了原设计的要求，成功地实现了小批量，非连续数据的远距离传输与超限报警和移动工作人员的数据查询功能。

关键字：GPRS，远程监测，超限报警，移动查询，数据库

1.引言

现代社会的快速发展对通信的要求越来越高，无论是人们的生活还是工作或是休闲和娱乐，通信无处不在。从通信的发展来看，人们越来越要求能够移动地办公，实现“通信无处不在”的愿望，以及一些偏远地区的监测很难实现有线地铺电缆及维护，无线网络便成了最符合条件的通信方式。

远程自动监控系统因其操作方便，无专人现场监守的优越性越来越多地受到工企业的青眯，传统的人工检测会被逐步替换掉[1]。由于GPRS的成本低，比其它无线网络覆盖范围更广，可免自己维护，因此我们选择了GPRS作为通信通道，设计了GPRS远程监控系统，它的应用可为工业企业管理带来更多的便利[7]。

本文首先分析了通信软件需要实现的功能，并根据需求设计了监控中心端软件模块，监控中心不仅要实现与RTU的数据通信，还利用后台数据库，将采集到的数据进行存储与分析，并实现超限报警和移动人员的远程实时监控，最后用VisualC++实现了上述模块和功能，并通过了相关的测试。

2.基于GPRS监控系统的方案设计

2.1总体设计

此系统设计可以分为两个部分：主站微机控制中心和远程数据检测控制终端。这种设计方式可以实现一个控制中心监测多个终端的实现。当需要添加控制点时，只需在需要控制的现场安装好远程数据检测控制终端，同时在主站微机控制中心软件进行相应设置，即可对新加入的控制点进行监控。

远端设备在每一监控点完成对模拟量的采集和开关量的检测[6]，并实现相应的控制功能。在被控对象的运行状态改变时及时将此事件的性质及相关的数据以短消息的形式发送给主站监控中心，远端设备还可以由主站发送的命令，根据命令修改系统参数或将当前状态信息回送主站[3]。

系统的总体设计原理图如下图1所示：

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单片机接GPR通信模块短消息

单片机接

GPR通信模块

短消息

数据采集及控制设备

数据

/指令数据采集及控制设备数据GPR网络数据采集及控制设备数据指令数据消息

/指令

数据采集及控制设备

数据

GPR网络

数据采集及控制设备

数据

指令数据

GPR通信模块

GPR通信模块

通信设备

图1基于GPRS监控系统的总体方案设计原理图

系统的监控中心主要是完成监控中心的软件的设计，通过短消息的方式实现与远程端的监测点的通信。远程监测是由以单片机为核心，外加GPRS通信模块组成的RTU，单片机与GPRS模块之间通过MAX232电平转换后相接串口，实现数据的通信。本文主要研究监控中心端软件的设计与实现。

2.2软件设计

软件设计部分主要是根据通信和业务需求来设计功能，它需要实现监控中心端与远程监测端的数据通信功能，因此需要对短消息的接收和发送以及短消息的PDU格式编码进行实现，为业务需求做准备。在监控中心的业务功能实现方面，需要对监控端的数据进行保密管理，因此在软件部分还需要与数据库相连，使具有权限的工作人员才可以修改数据，其它人只能对数据进行浏览和查询。

针对实际的应用，还需要对从远程监测端发送过来的数据进行分析和报警[2]，如（在此软件中）设定，如果温度超过40度，则自动判断并发送消息给工作人员（可数人），及时采取措施。在外的工作人员也可以发送消息来查某地某时的温度，以实时了解监测点的信息。

软件设计主要分为以下几个模块进行实现：

◆短消息的收发模块

完成消息格式的编解码工作和消息的发送与接收，短消息的数据内容的分析和判断，实现远端监测点与监控中心端的通信。

◆GPRS通信模块与监控中心端PC机的连接

本系统中采用的GPRS通信模块是BenQM23模块，它通过串口与监控中心端的PC机相连，PC机以AT命令趋动GPRS通信模块，使PC机和通信模块间通过串口通信，进而实现监控中心和远程监测端的通信。

◆短消息业务处理模块

短消息业务处理模块是针对监控端的人性化处理而设计的，它主要是实现对接收的短消息进行解码和判断，以及决定将什么样的短消息发送给谁。