基于GPRS技術的中波臺遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計
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GPRS是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡實現(xiàn)的，需要在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡中增加一些節(jié)點：網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點GGSN,(Gateway GPRS Supporting Node)、服務GPRS支持節(jié)點SGSN(serring GPRS Supporting Node)。GGSN在GPRS網(wǎng)絡和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)之間起關口站的作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接，如ISDN和LAN等。SGSN記錄移動臺的當前位置信息，并在移動臺和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間完成移動分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，為服務區(qū)內(nèi)所有用戶提供雙向的分組路由。系統(tǒng)共用GSM基站，但基站要進行軟件更新，并采用新的GPRS移動臺。GPRS要增加新的移動性管理程序，通過路由器實現(xiàn)GPRS骨干網(wǎng)互聯(lián)。
1．4 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸原理
利用GPRS數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)的監(jiān)測。在工業(yè)現(xiàn)場利用各種傳感器進行信號采集或對設備已存在的數(shù)據(jù)或模擬信號進行分析，GPRS Modem可通過標準RS232接口與各種數(shù)據(jù)采集儀器儀表相連。在正常工作模式下GPRS傳輸模塊將儀器儀表的數(shù)據(jù)通過移動通信分組網(wǎng)絡(GPRS網(wǎng)絡)傳遞給數(shù)據(jù)管理服務器，數(shù)據(jù)服務器可通過DDN專線、ADSL、ISDN連接等形式連接到企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡上，在控制中心的服務器上建立一個中央數(shù)據(jù)庫，對收到的數(shù)據(jù)進行整理貯存，產(chǎn)生相應的報表和指示。并可以在其上開發(fā)分析決策模塊，判斷要監(jiān)控對象的工作狀態(tài)(如是否正常工作，有何異常事件)，并對該情況作出相應指令，傳回數(shù)據(jù)終端側執(zhí)行，或通過短信發(fā)送給管理和維護人員。從而實現(xiàn)了對現(xiàn)場設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在人員、控制中心和設備間的互通互傳，使技術人員和管理人員無論在任何地方都可以得到每個監(jiān)控點的數(shù)據(jù)，并可以進行及時響應。
GPRS無線數(shù)據(jù)處理原理圖，如圖2所示。
數(shù)據(jù)中心接入互聯(lián)網(wǎng)，通過Soeket通訊與GPRSmodem建立TCP或UDP連接。GPRS modem通過PPP撥號方式與基站建立連接，通過身份驗證，獲得IP地址，并接入Internet。GPRS Modem從串口獲得數(shù)據(jù)采集終端的數(shù)據(jù)，以UDP或TCP包形式發(fā)送至數(shù)據(jù)中心，并將數(shù)據(jù)中心下傳的UDP或TCP包轉換為串口數(shù)據(jù)傳至終端設備。
2 基于GPRS技術的中波臺遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計
隨著廣播事業(yè)的發(fā)展，新聞媒體的競爭，廣播聽眾對廣播播出的要求日益提高，如何保證廣播節(jié)目安全優(yōu)質的播出，成為所有廣播發(fā)射臺的頭等大事。運用新技術手段是保證系統(tǒng)正常運行重要手段。
2．1 基于GPRS技術的中波臺遠程監(jiān)控系統(tǒng)組成
系統(tǒng)主要由三大部分組成：終端檢測設備、現(xiàn)場DTU和數(shù)據(jù)中心。
終端設備是通過可編程邏輯控制器PLC是以微處理器為核心的自動控制裝置，具有體積小、速度快、功能強、使用靈活、編程方便等特點，而且還能適應高溫、振動沖擊、強電子干擾等惡劣的工業(yè)環(huán)境。它不但能處理開關量，還能處理模擬量，而且還具有計算機通信功能，從而組成分布式控制網(wǎng)絡。
現(xiàn)場DTU是通過CMNET方式接入互聯(lián)網(wǎng)，負責從接收數(shù)據(jù)中心發(fā)來的命令數(shù)據(jù)包，通過串口RS232將數(shù)據(jù)發(fā)給終端檢測設備并接收終端檢測設備的數(shù)據(jù)，再數(shù)據(jù)中心返回相關操作結果數(shù)據(jù)包。
數(shù)據(jù)中心是基于TCP／IP網(wǎng)絡協(xié)議的桌面客戶端應用程序，與現(xiàn)場DTU一起構成C／S結構網(wǎng)絡通信系統(tǒng)。它的工作流程是：首先，使用TCP協(xié)議向現(xiàn)場 DTU發(fā)送建立連接的數(shù)據(jù)包，經(jīng)“三次握手”后，建立TCP連接，開始全雙工模式的數(shù)據(jù)傳輸過程。數(shù)據(jù)中心程序在系統(tǒng)中的作用是，提供操作界面，數(shù)據(jù)中心的技術操作員可以通過它發(fā)送一些操作指令，如終端設備自檢參數(shù)信息、重新啟動終端設備和進行設備自檢等，同時從數(shù)據(jù)中心接收終端檢測設備發(fā)來的設備信息，通過對返回的參數(shù)信息進行分析，判斷出設備是否存在故障。
數(shù)據(jù)中心具有網(wǎng)絡管理安全、高效，通過對上位機IP地址和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的設置，即可完成局域網(wǎng)內(nèi)固定用戶的瀏覽，同時，通過設置帶寬固定IP、安裝阻態(tài)軟件，可以在Internet網(wǎng)上查看發(fā)射機運行情況，方便上級領導對發(fā)射臺的管理。
2．2 控制系統(tǒng)功能
(1)短信及數(shù)據(jù)中心開啟發(fā)射機(也可通過數(shù)據(jù)中心預設臨時播出時間進行自動開關發(fā)射機)。
(2)短信及數(shù)據(jù)中心輸出關機指令，2分鐘內(nèi)無信號時自動關閉發(fā)射機，有節(jié)目延長時要等到延長節(jié)目結束后無信號時才自動關機。
(3)發(fā)射機發(fā)生故障時，20秒內(nèi)自動倒備用發(fā)射機，并進行短信及數(shù)據(jù)中心報警。
(4)主接收信號無信號時，并進行短信及數(shù)據(jù)中心報警，短信及數(shù)據(jù)中心倒備用接收信號。
(5)備用信號故障時進行短信或GPRS報警，以防備用信號備不上的情況發(fā)生。
(6)發(fā)射機供電電源中斷再來電時，自動快開停電前所使用的發(fā)射機。
(7)對發(fā)射機的模擬量，開關量進行采集。
(8)發(fā)射機發(fā)生故障時進行聲光報警。
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