基于GSM的通信樞紐站遠控系統(tǒng)的設計
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1．2．2 研究方案和技術途徑
系統(tǒng)硬件方面使用DSP和FPGA芯片、已有專用芯片搭建可重配置的無線電平臺，實現(xiàn)通信樞紐站的網(wǎng)絡傳輸。軟件方面利用C#．net編程技術、VC++編程技術、Verilog編程技術、VHDL編程技術和SQL Scrver 2005數(shù)據(jù)庫技術結(jié)合編程，并可進行交互處理與分析，使人員能夠通過人機接口對系統(tǒng)進行本地或者遠端控制。使用可重配置的系統(tǒng)架構(gòu)，使得基于GSM的無線電系統(tǒng)可以進行現(xiàn)場調(diào)整，解決沒有預見到的問題或者對無線電系統(tǒng)進行升級；同時引入機器學習技術使網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡操作具備自我診斷能力，使得系統(tǒng)能夠在沒有人工干預的情況下，提高系統(tǒng)自身的可靠性。
2 基于GSM的通信方案設計
GSM網(wǎng)絡具有盲區(qū)少，信號穩(wěn)定，通信距離不受周圍環(huán)境影響的優(yōu)點，以及GSM短信息具有隨時在線，不需撥號，不占用通話信道，傳遞信息方便快捷，價格低廉，實時性強，可靠性高，可以預先編制、存儲，極易使用等特點，近年來GSM網(wǎng)絡的短信息業(yè)務，越來越多地被應用于遠程設備監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等工業(yè)遙測、監(jiān)控領域，GSM網(wǎng)絡為遠程數(shù)據(jù)傳送和監(jiān)控設備的通信提供了一個強大的支持平臺。為保證監(jiān)控中心與監(jiān)控終端信道，同時，對每次通信時傳遞的數(shù)據(jù)進行計算機加密，確保通信的安全可靠，供短信息業(yè)務。本文以無線監(jiān)測設備為研究控制對象，以C8051F020單片機為內(nèi)核，設計了一種基于GSM的遠程監(jiān)控方案。應用GSM技術的支持，在多模式工作可編程控制的通用硬件平臺上，建立一套靈活的無線電系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，涉及到射頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分，實現(xiàn)盡可能多的通信功能，硬件的通用性和軟件的可重構(gòu)性使得系統(tǒng)的改進和升級非常方便，不同系統(tǒng)間可以很好地互連與兼容。
2．1 GSM無線電基本體系結(jié)構(gòu)
GSM無線電是多頻段、多模式、開放式體系結(jié)構(gòu)，其基本平臺包括：天線、調(diào)制解調(diào)模塊、變頻放大、頻率合成、接口轉(zhuǎn)換以及相應的控制電路等，如圖1所示。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/155079.htm
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為3部分：監(jiān)控中心、GSM服務中心、前端監(jiān)控系統(tǒng)。其中監(jiān)控中心由一臺PC機、TC35i通信模塊及SIM卡電路組成，其主要功能是實時監(jiān)控現(xiàn)場各測量設備的狀態(tài)，并對安裝在前端機房的監(jiān)控系統(tǒng)實時上傳的各種信息、數(shù)據(jù)進行分析及處理。若接收到異常狀態(tài)數(shù)據(jù)，服務器提供報警顯示，管理維護人員可在服務器端向監(jiān)測現(xiàn)場發(fā)送控制短信息，通過單片機改變現(xiàn)場工作狀態(tài)。而前端監(jiān)控系統(tǒng)主要由C8051F020單片機、TC35i通信模塊、SIM卡電路、7128FPGA芯片、DSP處理器、環(huán)境傳感器等組成。環(huán)境傳感器主要采集機房的溫度、濕度、門禁等環(huán)境數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)指令的接收和發(fā)送都是通過發(fā)送或接收短信息方式來實現(xiàn)的，無論是監(jiān)控中心的TC35i通信模塊，還是前端監(jiān)控系統(tǒng)的TC3 5i通信模塊或者是值班人員的手機，發(fā)送短信息時都是向GSM服務中心發(fā)送，接收時也都是接收來自GSM服務中心的信息。
系統(tǒng)的工作原理：先由環(huán)境傳感器采集現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)，經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換電路，完成各種采集到的模擬信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換，由C8051F020單片機將采集到的數(shù)據(jù)進行處理，得到環(huán)境監(jiān)控信息，然后以短消息的形式通過GSM服務中心將信號送至監(jiān)控中心，實現(xiàn)對前端機房的控制，同時C8051F020單片機通過LCD實時顯示。C8051F020單片機同時判斷各監(jiān)測值是否滿足發(fā)送信息條件，若滿足條件即通過通信模塊TC35i向監(jiān)控中心或值班人員的手機發(fā)送信息。另外，C8051F020單片機也通過TC35i模塊接收發(fā)自監(jiān)控中心或值班人員手機的短信息指令，對收到的短信息進行解釋并執(zhí)行，實現(xiàn)對被控制對象的管理和控制。
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