基于GSM的通信樞紐站遠控系統的設計
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1．2．2 研究方案和技術(shù)途徑
系統硬件方面使用DSP和FPGA芯片、已有專(zhuān)用芯片搭建可重配置的無(wú)線(xiàn)電平臺，實(shí)現通信樞紐站的網(wǎng)絡(luò )傳輸。軟件方面利用C#．net編程技術(shù)、VC++編程技術(shù)、Verilog編程技術(shù)、VHDL編程技術(shù)和SQL Scrver 2005數據庫技術(shù)結合編程，并可進(jìn)行交互處理與分析，使人員能夠通過(guò)人機接口對系統進(jìn)行本地或者遠端控制。使用可重配置的系統架構，使得基于GSM的無(wú)線(xiàn)電系統可以進(jìn)行現場(chǎng)調整，解決沒(méi)有預見(jiàn)到的問(wèn)題或者對無(wú)線(xiàn)電系統進(jìn)行升級；同時(shí)引入機器學(xué)習技術(shù)使網(wǎng)絡(luò )傳輸系統和網(wǎng)絡(luò )操作具備自我診斷能力，使得系統能夠在沒(méi)有人工干預的情況下，提高系統自身的可靠性。
2 基于GSM的通信方案設計
GSM網(wǎng)絡(luò )具有盲區少，信號穩定，通信距離不受周?chē)h(huán)境影響的優(yōu)點(diǎn)，以及GSM短信息具有隨時(shí)在線(xiàn)，不需撥號，不占用通話(huà)信道，傳遞信息方便快捷，價(jià)格低廉，實(shí)時(shí)性強，可靠性高，可以預先編制、存儲，極易使用等特點(diǎn)，近年來(lái)GSM網(wǎng)絡(luò )的短信息業(yè)務(wù)，越來(lái)越多地被應用于遠程設備監控、數據采集等工業(yè)遙測、監控領(lǐng)域，GSM網(wǎng)絡(luò )為遠程數據傳送和監控設備的通信提供了一個(gè)強大的支持平臺。為保證監控中心與監控終端信道，同時(shí)，對每次通信時(shí)傳遞的數據進(jìn)行計算機加密，確保通信的安全可靠，供短信息業(yè)務(wù)。本文以無(wú)線(xiàn)監測設備為研究控制對象，以C8051F020單片機為內核，設計了一種基于GSM的遠程監控方案。應用GSM技術(shù)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(wú)線(xiàn)電系統。在這個(gè)系統中，涉及到射頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分，實(shí)現盡可能多的通信功能，硬件的通用性和軟件的可重構性使得系統的改進(jìn)和升級非常方便，不同系統間可以很好地互連與兼容。
2．1 GSM無(wú)線(xiàn)電基本體系結構
GSM無(wú)線(xiàn)電是多頻段、多模式、開(kāi)放式體系結構，其基本平臺包括：天線(xiàn)、調制解調模塊、變頻放大、頻率合成、接口轉換以及相應的控制電路等，如圖1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/155079.htm
本系統結構可分為3部分：監控中心、GSM服務(wù)中心、前端監控系統。其中監控中心由一臺PC機、TC35i通信模塊及SIM卡電路組成，其主要功能是實(shí)時(shí)監控現場(chǎng)各測量設備的狀態(tài)，并對安裝在前端機房的監控系統實(shí)時(shí)上傳的各種信息、數據進(jìn)行分析及處理。若接收到異常狀態(tài)數據，服務(wù)器提供報警顯示，管理維護人員可在服務(wù)器端向監測現場(chǎng)發(fā)送控制短信息，通過(guò)單片機改變現場(chǎng)工作狀態(tài)。而前端監控系統主要由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(mén)禁等環(huán)境數據。
系統中的數據指令的接收和發(fā)送都是通過(guò)發(fā)送或接收短信息方式來(lái)實(shí)現的，無(wú)論是監控中心的TC35i通信模塊，還是前端監控系統的TC3 5i通信模塊或者是值班人員的手機，發(fā)送短信息時(shí)都是向GSM服務(wù)中心發(fā)送，接收時(shí)也都是接收來(lái)自GSM服務(wù)中心的信息。
系統的工作原理：先由環(huán)境傳感器采集現場(chǎng)環(huán)境參數，經(jīng)過(guò)A／D轉換電路，完成各種采集到的模擬信號的數字轉換，由C8051F020單片機將采集到的數據進(jìn)行處理，得到環(huán)境監控信息，然后以短消息的形式通過(guò)GSM服務(wù)中心將信號送至監控中心，實(shí)現對前端機房的控制，同時(shí)C8051F020單片機通過(guò)LCD實(shí)時(shí)顯示。C8051F020單片機同時(shí)判斷各監測值是否滿(mǎn)足發(fā)送信息條件，若滿(mǎn)足條件即通過(guò)通信模塊TC35i向監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(guò)TC35i模塊接收發(fā)自監控中心或值班人員手機的短信息指令，對收到的短信息進(jìn)行解釋并執行，實(shí)現對被控制對象的管理和控制。
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