《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于GPRS的遠(yuǎn)程水雨情監(jiān)測(cè)站的設(shè)計(jì)
來(lái)源:微型機(jī)與應(yīng)用2010年第23期
王艷慶,周輝林,徐幫輝
(南昌大學(xué),信息工程學(xué)院,江西 南昌 331000)
摘要: 基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)了新型水雨情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)。分析了系統(tǒng)的組成和功能需要,完成了以P89LPC954單片機(jī)為控制中心的軟硬件設(shè)計(jì),描述了通過(guò)超短波電臺(tái)、GSM短信獨(dú)立或組合方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的工作原理,對(duì)RS485傳感器接口、雨量傳感器接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)闡述,并進(jìn)行了運(yùn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果證明,該系統(tǒng)人機(jī)界面友好,操作簡(jiǎn)便,具有良好的傳輸特性。
Abstract:
Key words :

摘  要: 基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)了新型水雨情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)。分析了系統(tǒng)的組成和功能需要,完成了以P89LPC954單片機(jī)為控制中心的軟硬件設(shè)計(jì),描述了通過(guò)超短波電臺(tái)、GSM短信獨(dú)立或組合方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的工作原理,對(duì)RS485傳感器接口、雨量傳感器接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)闡述,并進(jìn)行了運(yùn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果證明,該系統(tǒng)人機(jī)界面友好,操作簡(jiǎn)便,具有良好的傳輸特性。
關(guān)鍵詞: 單片機(jī);GPRS;超短波;GSM短信

    洪水預(yù)警報(bào)系統(tǒng)綜合運(yùn)用水文、通信、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等技術(shù),實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確地采集流域內(nèi)各代表點(diǎn)的雨水情信息,傳遞到有關(guān)防汛指揮部門(mén),給水庫(kù)防洪調(diào)度、防汛減災(zāi)、抗洪搶險(xiǎn)等提供科學(xué)決策依據(jù)。其中遠(yuǎn)程水雨情監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是實(shí)時(shí)完成降雨量、水位、流量數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)等任務(wù),并實(shí)時(shí)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心的服務(wù)器進(jìn)行處理。
    遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常采用超短波通信、數(shù)字微波通信或租用衛(wèi)星信號(hào)等方法實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)終端與監(jiān)測(cè)中心的通信。這些方法存在一些局限性,如采用超短波通信、數(shù)字微波通信需要架設(shè)中繼站,前期投資和后期維護(hù)費(fèi)用高,且存在著頻率資源不足等缺陷;采用衛(wèi)星通信雖能有較廣的覆蓋面,但存在著對(duì)衛(wèi)星依賴、投資較大及容易受到其他各方面因素的影響等問(wèn)題[1]。
    近年來(lái)我國(guó)移動(dòng)通信系統(tǒng)得到了飛速發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入3G時(shí)代,但3G網(wǎng)絡(luò)存在諸多使用問(wèn)題,因此介于傳統(tǒng)通信技術(shù)與3G技術(shù)之間成熟的GPRS技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用[2]。
    參考文獻(xiàn)[3]詳細(xì)分析了GPRS監(jiān)控系統(tǒng)與GPS監(jiān)控系統(tǒng)的性能,結(jié)果表明基于GPRS的監(jiān)控系統(tǒng)具有高傳輸率、較短接入時(shí)間、較低通信成本及組網(wǎng)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)量的低成本傳輸。徐光[4]在環(huán)境在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理與發(fā)布系統(tǒng)采用GPRS技術(shù),充分發(fā)揮了通用無(wú)線分組服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì),該系統(tǒng)具有傳輸速率高、延時(shí)小、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、建設(shè)方便、費(fèi)用低廉等顯著特點(diǎn)。
    本文基于GPRS技術(shù),以單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)了水雨情監(jiān)控系統(tǒng),分析了系統(tǒng)的工作原理,給出了系統(tǒng)的各部分電路設(shè)計(jì)。測(cè)試及實(shí)際工作運(yùn)行都表明,系統(tǒng)具有良好的性能,能夠滿足遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水雨情的實(shí)際需要。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
    新水雨情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站以NXP微控制器P89LPC954為核心,控制采集數(shù)據(jù),完成與其他設(shè)備的通信及功能實(shí)現(xiàn)。響應(yīng)降雨量采集電路的中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)降雨量的測(cè)量,響應(yīng)時(shí)鐘芯片的定時(shí)中斷來(lái)確定是否進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量以及平安報(bào)的功能,通過(guò)RS-485端口或標(biāo)準(zhǔn)RS-232C串行口實(shí)現(xiàn)對(duì)RS-485接口或標(biāo)準(zhǔn)RS-232C串行口的傳感器的控制與數(shù)據(jù)的讀取,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RS-232C串行口與超短波電臺(tái)或GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送與交互。另外,系統(tǒng)設(shè)置有LCD顯示模塊及鍵盤(pán),可以對(duì)系統(tǒng)各功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,或?qū)Ω鞴δ苓M(jìn)行測(cè)試。
    圖1為監(jiān)測(cè)功能框圖。虛線為主控制板,其他為外接模塊。所有外部設(shè)備的電源均由電源管理輸出控制,即在待機(jī)狀態(tài)下,傳感器或電臺(tái)等發(fā)送模塊處于電源關(guān)閉狀態(tài)。


2 硬件電路設(shè)計(jì)
2.1 主控制器P89LPC954

    P89LPC954是一款單片封裝的微控制器,適合于許多要求高集成、低成本的場(chǎng)合,可以滿足多方面的性能要求。采用高性能的微處理器結(jié)構(gòu),指令執(zhí)行時(shí)間只需2~4個(gè)時(shí)鐘周期,6倍于標(biāo)準(zhǔn)80C51器件。靈活的端口配置及優(yōu)良的內(nèi)部特性,集成了許多系統(tǒng)級(jí)的功能,這樣可大大減少元件數(shù)目、電路板面積以及系統(tǒng)成本,并且增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。
    P89LPC954所有封裝形式均可工作于-40 ℃~+85 ℃溫度范圍,可以適應(yīng)需要的工業(yè)級(jí)工作環(huán)境。P89LPC954帶有內(nèi)部看門(mén)狗電路,內(nèi)部看門(mén)狗定時(shí)器具有獨(dú)立的片內(nèi)振蕩器,軟件設(shè)置中斷時(shí)間,因此它可用于振蕩器的失效檢測(cè)。操作電壓范圍為2.4~3.6 V,具有寬工作電壓范圍。低電平復(fù)位輸入可由任何內(nèi)部復(fù)位驅(qū)動(dòng)。復(fù)位計(jì)數(shù)器和復(fù)位干擾抑制電路可防止虛假和不完全的復(fù)位。使用片內(nèi)上電復(fù)位時(shí)不需要外接元件,并且還提供軟件復(fù)位功能。加上全部I/O端口均采用施密特觸發(fā)端口輸入,這些功能,使得只要在外電路加上簡(jiǎn)單的濾波,再?gòu)能浖嵌染涂梢詫?shí)現(xiàn)很強(qiáng)的抗干擾能力。芯片內(nèi)部的串行Flash支持在系統(tǒng)編程(ISP)模式,可實(shí)現(xiàn)對(duì)已焊接在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的器件的編程。片內(nèi)提供兩個(gè)增強(qiáng)型UART;一個(gè)I2C通信端口;一個(gè)SPI通信端口;8輸入多路10位數(shù)據(jù)寬度的A/D轉(zhuǎn)換器;8個(gè)鍵盤(pán)中斷輸入和2路外部中斷輸入;至多可獲得40個(gè)I/O口以及高電流輸出能力。由于苛刻的工作電流要求,低功率損耗的芯片內(nèi)部同時(shí)提供足夠的資源非常重要。
2.2 GPRS/EDGE通信電路設(shè)計(jì)
    MC75模塊是基于西門(mén)子移動(dòng)、ADI和TTPCom技術(shù),基于GSM網(wǎng)絡(luò)的第三代(Version03.010)的GSM/GPRS/EDGE無(wú)線模塊(兼容第二代)。芯片制造商ADI公司提供基帶芯片組和通信軟件生產(chǎn)商TTPCom公司提供的協(xié)議軟件。
     EDGE技術(shù)提供三倍于GPRS的傳輸速率,使其成為最快速的基于GSM技術(shù)的數(shù)據(jù)傳送的選擇。可以為下載和音視頻流提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳遞,如用于數(shù)字影像或即時(shí)消息服務(wù)。MC75模塊可以運(yùn)行于四頻GSM網(wǎng)絡(luò),因此可以在所有現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)使用。模塊具有極其緊湊的尺寸和極輕重量,加之與印刷電路板的單面裝配,適于需要移動(dòng)通信的移動(dòng)計(jì)算解決方案。
2.3 FSK編解碼與超短波電臺(tái)電路設(shè)計(jì)
    監(jiān)測(cè)站具備超短波通信功能,超短波的射頻部分由日精NISSEI無(wú)線數(shù)據(jù)通信電臺(tái)ND886A完成。ND886A電臺(tái)是適用于各種嚴(yán)酷環(huán)境的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品,具備良好的屏蔽及散熱能力,發(fā)射射頻電路采用目前最先進(jìn)的低噪聲場(chǎng)效應(yīng)電路設(shè)計(jì),高靈敏度,高效率,極低的待機(jī)電流和發(fā)射電流,特別適合于野外需要太陽(yáng)能電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。數(shù)據(jù)通信與語(yǔ)音通話兼容。主要功能及參數(shù)可通過(guò)編程靈活設(shè)置。
    FSK編解碼采用MC145442。MC145442是一種CMOS單芯片低速調(diào)制解調(diào)器,包含一個(gè)完整的頻移鍵控(FSK)調(diào)制器、解調(diào)器和過(guò)濾器。符合國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)V.21規(guī)范。器件提供了一對(duì)收發(fā)信道,可以進(jìn)行全雙工或半雙工300 b/s的數(shù)據(jù)通信。
    MC145442芯片的TxD、RxD端口是全雙工或半雙工、波特率為300 b/s的串行接口,主控制器P89LPC954使用UART就可以進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)格式由信道決定。本設(shè)計(jì)中信道為ND886A電臺(tái),原系統(tǒng)使用8位數(shù)據(jù)位,無(wú)校驗(yàn)位,一位停止位。MC145442芯片及電臺(tái)的電源控制如圖2所示。


2.4 RS-485傳感器接口電路設(shè)計(jì)
    RS-485傳感器接口是本設(shè)計(jì)中用于傳感器通信的端口。利用RS-485實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集。由于受到至多連接32個(gè)設(shè)備的限制,所以一些應(yīng)用場(chǎng)合不能符合要求。本設(shè)計(jì)采用軟件尋址方式,既兼容現(xiàn)有系統(tǒng),又可通過(guò)在監(jiān)測(cè)站和傳感器之間加接一個(gè)傳感器通信電路,實(shí)現(xiàn)80路數(shù)據(jù)采集。
    RS-485接口電平變換通過(guò)帶瞬態(tài)電壓抑制功能的RS-485收發(fā)器SN75LBC184完成。SN65LBC184是差分?jǐn)?shù)據(jù)收發(fā)器,具有內(nèi)置高能量瞬態(tài)噪聲保護(hù)功能。該功能能夠抑制大多數(shù)現(xiàn)有設(shè)備的數(shù)據(jù)線瞬態(tài)噪音。SN65LBC184提供了可靠的低成本的直接耦合(無(wú)隔離變壓器)數(shù)據(jù)線接口,無(wú)需任何外部元件。能承受過(guò)壓瞬變的400 W的峰值(典型值),依據(jù)IEC 61000-4-5的要求進(jìn)行的模擬過(guò)壓瞬變和單向飆升引起的過(guò)電壓開(kāi)關(guān)和二級(jí)雷電瞬變模型的組合波形,芯片能提供更高的可靠性。
    主控制器P89LPC954的UART1用于RS-485接口的實(shí)現(xiàn),因?yàn)橐獙?duì)RS-232與RS-485進(jìn)行轉(zhuǎn)換,需要增加一個(gè)端口用于控制RS-485,使其完成收發(fā)狀態(tài)的變換,見(jiàn)圖3。

2.5 雨量傳感器接口電路設(shè)計(jì)
    雨量傳感器接口經(jīng)保護(hù)電路和整形電路(如圖4所示)接至單片機(jī),其輸入是一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。保護(hù)電路主要采用圖中D2~D5所組成的網(wǎng)絡(luò)。正向脈沖由C7、C8吸收尖峰后,由D2、D3阻斷,負(fù)向脈沖則由D4、D5鉗位,以達(dá)到保護(hù)目的。U7是一個(gè)光電耦合器,承擔(dān)隔離功能與鎖定功能。

2.6 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
    大容量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)安全措施之一,可以保證在通信信道出現(xiàn)故障等原因時(shí)不會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失。每一個(gè)正常監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)都會(huì)連同測(cè)量時(shí)間一起保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。因此,對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的主要要求是不會(huì)丟失數(shù)據(jù)或出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,并且低功耗。
    M25Pxx是512 Kbit~32 Mbit的(4M×8)串行閃存,具有先進(jìn)的寫(xiě)保護(hù)機(jī)制,包括軟件標(biāo)志位保護(hù),以及引腳驅(qū)動(dòng)的硬件保護(hù)。它通過(guò)高速的SPI-COM的總線訪問(wèn),具有有效的數(shù)據(jù)保護(hù)措施。過(guò)多噪聲的存在,SPI器件可能不會(huì)正常運(yùn)行。M25Pxx S端口用于多個(gè)SPI器件使用時(shí)的片選。低電平選擇有效。H為保持控制。低電平時(shí),SPI輸出端Q呈高阻態(tài),這是并聯(lián)使用時(shí)編程應(yīng)該考慮的。
2.7 存儲(chǔ)器設(shè)置與時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)
    遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站的一些參數(shù)數(shù)據(jù)需要預(yù)先設(shè)置并且在掉電時(shí)不會(huì)變化,如所在區(qū)域、所在位置(站點(diǎn))、采樣間隔時(shí)間、平安自報(bào)時(shí)間、系統(tǒng)中心站GSM號(hào)碼、GPRS數(shù)據(jù)傳送的目標(biāo)網(wǎng)址等。本設(shè)計(jì)中采用24C256芯片用于設(shè)置數(shù)據(jù)的保存和設(shè)置。24C256是兼容I2C串行總線接口EEPROM,具有存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng),掉電不丟失等特點(diǎn)。
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站的另一個(gè)重要功能是日歷時(shí)鐘,由使用I2C串行總線接口的PCF8563完成。
     PCF8563是低功耗的CMOS實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷芯片,它提供一個(gè)可編程時(shí)鐘輸出、一個(gè)中斷輸出和掉電檢測(cè)器,所有的地址和數(shù)據(jù)通過(guò)I2C總線接口串行傳遞。最大總線速度為400 KB/s,每次讀寫(xiě)數(shù)據(jù)后,內(nèi)嵌的字地址寄存器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生增量。具有極低功耗的多功能時(shí)鐘/日歷芯片。PCF8563適應(yīng)1.0~5.5 V的寬工作電壓范圍,并且具有典型值為0.25 μA超低電流消耗和極低功耗的特點(diǎn),因此可以使用鋰電池供電,這對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站滿足待機(jī)電流的要求非常重要。使用獨(dú)立的低功耗日歷時(shí)鐘,將允許微控制器進(jìn)入深度睡眠狀態(tài),而其他部件則可以進(jìn)入斷電狀態(tài)。
2.8 LCD界面與按鍵設(shè)計(jì)
    原系統(tǒng)使用個(gè)人計(jì)算機(jī)或?qū)S迷O(shè)置設(shè)備通過(guò)串口進(jìn)行設(shè)置、人工置數(shù)以及最后一次數(shù)據(jù)讀取,不提供現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)。新增的LCD顯示器與按鍵提供類(lèi)似功能。
    LCD顯示器采用基于ST7920的RT12864M,ST7920點(diǎn)矩陣LCD控制/驅(qū)動(dòng)器,可以顯示字母、數(shù)字符號(hào)、中文字型及自定義的圖形??梢蕴峁┤N控制接口,分別是8位微處理器接口、4位微處理器接口及串行接口;內(nèi)含顯示RAM、字型產(chǎn)生器,以及液晶驅(qū)動(dòng)電路和控制器。本設(shè)計(jì)采用串行接口與主控制器進(jìn)行通信。只需要一根時(shí)鐘線,一根串行數(shù)據(jù)線。LCD顯示器使用三個(gè)端口,LCD_LIGHT輸出用于其電源控制。
鍵盤(pán)使用五鍵查詢。使用P89LPC954的端口P03~P07。P89LPC954的P0口可以設(shè)置為鍵盤(pán)口,有專(zhuān)門(mén)的中斷及鍵盤(pán)掩碼。鍵盤(pán)中斷可將P89LPC954從節(jié)電模式中喚醒,再配合定時(shí)器,實(shí)現(xiàn)LCD顯示器按需顯示,沒(méi)有人工操作時(shí)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。
3 程序結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原理
    系統(tǒng)軟件程序組成如圖5。中斷服務(wù)程序均設(shè)置相應(yīng)任務(wù)標(biāo)志,同時(shí)關(guān)閉對(duì)應(yīng)中斷。待相應(yīng)處理程序處理完成,保存數(shù)據(jù)后才重新打開(kāi)中斷。其他各模塊基本上與硬件對(duì)應(yīng),控制各硬件部分完成系統(tǒng)需要的功能。
程序設(shè)計(jì)思路以穩(wěn)定為目標(biāo)。系統(tǒng)以任務(wù)標(biāo)志查詢方式工作,最多二級(jí)中斷結(jié)構(gòu)。中斷服務(wù)程序僅完成標(biāo)志設(shè)置或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存,盡可能減少堆棧嵌套,避免出錯(cuò)。主程序初始化后輪詢,出現(xiàn)標(biāo)志時(shí)調(diào)用各功能模塊程序執(zhí)行。所有任務(wù)完成后進(jìn)入節(jié)電模式,由任務(wù)中斷喚醒。

4 監(jiān)測(cè)站運(yùn)行測(cè)試
    遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)在冷柜模擬的零下16 ℃低溫環(huán)境和45 ℃封閉房間均進(jìn)行超過(guò)一周的運(yùn)行測(cè)試。采用與服務(wù)中心相同配置的中心超短波電臺(tái)接收電臺(tái)數(shù)據(jù)。使用手機(jī)進(jìn)行短信接收。使用自設(shè)的服務(wù)器,利用端口數(shù)據(jù)掃描軟件進(jìn)行端口數(shù)據(jù)掃描。
    低溫試驗(yàn)約一個(gè)月的時(shí)間,用于測(cè)試的系統(tǒng)一直正常運(yùn)行。
    功能測(cè)試用于人工觀察遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站的各部分功能是否正常。分別測(cè)試降雨量輸入、水位測(cè)量、電臺(tái)發(fā)送、短信發(fā)送、GPRS發(fā)送。
    除了以下差別外,實(shí)際工作與進(jìn)行功能測(cè)試時(shí)使用了相同的功能程序,工作流程完全相同?,F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)顯示器將關(guān)閉,以節(jié)省電能;測(cè)試降雨量輸入、水位測(cè)量只測(cè)試和顯示,不保存,不發(fā)送。
    超短波電臺(tái)發(fā)送時(shí)與設(shè)置有關(guān)。如果參數(shù)設(shè)置時(shí)“自報(bào)確認(rèn)”為“關(guān)”狀態(tài),只發(fā)送一次,否則會(huì)等待接收應(yīng)答數(shù)據(jù)。因此在沒(méi)有應(yīng)答時(shí),會(huì)重發(fā)一次并且會(huì)出錯(cuò)。
    在設(shè)置包含SMS短信數(shù)據(jù)發(fā)送選項(xiàng)時(shí),每測(cè)量一次產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù),并發(fā)送一次。如果設(shè)置SMS短信數(shù)據(jù)發(fā)送作為第二通道,則僅在主通道沒(méi)有應(yīng)答時(shí)或出錯(cuò)時(shí)才會(huì)發(fā)送。
    實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中心服務(wù)器最多可設(shè)置兩個(gè)GSM短信接收終端,其一個(gè)為主機(jī),另一個(gè)作為備份。數(shù)據(jù)通過(guò)服務(wù)器端的接收程序處理。
    在設(shè)置包含GPRS短信數(shù)據(jù)發(fā)送選項(xiàng)時(shí),每測(cè)量一次產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù),并發(fā)送一次。如果將GPRS短信數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)置為第二通道,則僅在主通道沒(méi)有應(yīng)答或出錯(cuò)時(shí)才會(huì)發(fā)送。
    實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中心服務(wù)器需要向Internet開(kāi)放一個(gè)協(xié)商好的端口。數(shù)據(jù)通過(guò)服務(wù)器端的接收程序處理。服務(wù)器端的IP地址在設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站時(shí)要先行設(shè)定。
新的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站設(shè)置中心在接收電話號(hào)碼及IP地址、日期時(shí)間后即進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。新的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)站實(shí)驗(yàn)運(yùn)行表明,系統(tǒng)能按要求正常采集降雨量和定時(shí)的水位測(cè)量,并在每一次采集后,按照設(shè)定的傳輸模式,將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心接收端。
    本文圍繞MC75 EDGE(GPRS)模塊構(gòu)建了新型水雨情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)硬件平臺(tái)。采用一款高性能的微控制器實(shí)現(xiàn)了低功耗高可靠性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于EDGE(GPRS)的通信的SMS短信發(fā)送方式和GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送方式。同時(shí)兼容原超短波系統(tǒng),并增加了新的數(shù)據(jù)傳送方式——基于EDGE(GPRS)連接的SMS短信與Internet數(shù)據(jù)傳送?;贓DGE(GPRS)的通信可以工作在獨(dú)立、并行數(shù)據(jù)通道或作為輔助通道在主通道失敗時(shí)使用。實(shí)現(xiàn)良好的中文人機(jī)界面、多種功能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定、便捷操作的新型監(jiān)測(cè)站,除水雨情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制終端本身以外,完全兼容原來(lái)的水雨情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可用于直接代換。使用EDGE(GPRS)模塊適應(yīng)當(dāng)前正在應(yīng)用2G網(wǎng)絡(luò),通信能力接近于并可以無(wú)縫過(guò)度到正在興起的3G無(wú)線通信方式。多重通信方式及靈活的組合,現(xiàn)場(chǎng)功能設(shè)定等,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開(kāi)放性和可擴(kuò)展性,適于分期擴(kuò)容及升級(jí)改造的規(guī)劃。
參考文獻(xiàn)
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