基于DTMF和GSM的遠程監(jiān)測報警系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

　　對安裝在偏遠地區(qū)的重要設備進行監(jiān)控是保護設備及監(jiān)測其正常運行的有效手段。目前市場上比較流行的遠程設備監(jiān)控系統(tǒng)主要有視頻監(jiān)控，GSM和GPRS等技術。視頻監(jiān)控設備最大的優(yōu)點即可視化，需要專用傳輸線路進行信號傳輸，并且占用帶寬較大，價格也相對較高，需要專人進行盯守，所以成本較高，系統(tǒng)也過于復雜，資源消耗大。GSM和GPRS遠程設備監(jiān)控系統(tǒng)受通信網(wǎng)絡覆蓋面的限制，對于偏遠地區(qū)設備不能進行有效監(jiān)控。鑒于公用電話網(wǎng)絡覆蓋范圍廣，可靠性高，成本低，安裝方便等優(yōu)點，本文設計開發(fā)一種基于公用電話網(wǎng)絡和GSM網(wǎng)絡為一體的遠程設備監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由上位控制中心和下位檢測終端兩部分組成，均采用低功耗MSP430F149作為處理器，僅在控制中心處理器上安裝GSM模塊。下位控制中心負責監(jiān)測設備運行狀況，出現(xiàn)異常時，將監(jiān)測信息通過電話網(wǎng)絡發(fā)送至上位控制中心，上位控制中心接收監(jiān)測信息并通過GSM將監(jiān)測信息發(fā)送至管理員手機實現(xiàn)即時監(jiān)測。

　　1 系統(tǒng)基本原理簡介

　　如圖1所示，該系統(tǒng)主要由上位控制中心和下位檢測終端兩部分組成，當下位監(jiān)測終端處理器MSP430F149接收到來自傳感器檢測單元的異常信號時，處理器控制HT9200A撥打上位控制中心電話，控制中心在判斷振鈴信號次數(shù)滿6次后，控制中心系統(tǒng)摘機，接著控制中心接收來自監(jiān)測終端的監(jiān)測信息，在收到完整的監(jiān)測信息后，上位控制中心向監(jiān)測終端發(fā)送校驗碼，當監(jiān)測終端在規(guī)定的時間內(nèi)接收到校驗碼后，則控制中心和監(jiān)測終端均掛機，監(jiān)測信息發(fā)送完畢。如果在規(guī)定的時間內(nèi)監(jiān)測終端沒有收到正確的校驗碼，則在掛機幾分鐘后繼續(xù)發(fā)送。直到收到正確的校驗碼時，監(jiān)測中心停止發(fā)送監(jiān)測信息。控制中心收到監(jiān)測信息后通過GSM網(wǎng)絡將監(jiān)測信息發(fā)送至管理人員手機。至此，監(jiān)測過程結束。

　　2 系統(tǒng)硬件設計

　　系統(tǒng)硬件設計部分主要由振鈴檢測電路、摘掛機電路、DTMF撥碼電路、DTMF譯碼電路組成。下面將各個部分硬件設計介紹如下。

　　2.1 振鈴檢測電路

　　圖2為振鈴檢測電路。當有振鈴信號時，兩端電壓比待機時高，電流更大，為1 s通，4 s斷的脈沖信號。有振鈴信號時，PC817導通，P10口狀態(tài)由高變低，沒有振鈴信號時，P10口為高電平進行計數(shù)。

　　2.2 模擬摘掛機電路

　　圖3為模擬摘掛機電路。當振鈴檢測計數(shù)達到6次時，由MSP430F149發(fā)出摘機命令，單片機P11口輸出高電平，控制繼電器閉合，實現(xiàn)模擬摘機。每次將校驗碼發(fā)送完畢后，系統(tǒng)將自動掛機，繼續(xù)進行監(jiān)測。

　　2.3 DTMF撥碼電路

　　圖4為DTMF撥碼電路。當處理器收到外部異常信號時，控制HT9200A產(chǎn)生DTMF信號，經(jīng)過音頻隔離變壓器將信號耦合至公用電話網(wǎng)絡，傳輸至控制中心。