基于GSM和LPC2138的基站監(jiān)控模塊的設計

1.4 GSM通信模塊

GSM通信模塊我們采用西門子公司的TC35。TC35是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實現系統(tǒng)方案中的數據、語音傳輸、短消息服務(Short Message Service)和傳真。模塊的工作電壓為3.3-5.5v，可以工作在900MHz和1800MHz兩個頻段，所在頻段功耗分別為2W(900M)和1W(1800M)。模塊有AT命令集接口，支持和PDU模式的短消息，TEXT文本僅支持英文，我們采用PDU模式。

根據系統(tǒng)的通信協(xié)議信息的發(fā)送是以發(fā)送數據幀為主要方式，一個完整的數據幀包括起始標志單元、命令單元、CRC校驗單元、結束標志單元等四部分。采用PDU模式時，一個數據幀能夠包含140個字節(jié)(70個漢字)的數據量，中文字符按照UNICODE進行編碼。發(fā)送數據時其格式為：服務中心地址／PDU類型／接收主地址／協(xié)議識別碼／數據譯碼方案／有效周期／用戶數據長度／用戶數據；接收數據時其格式為：服務中心地址／PDU類型發(fā)信方地址／協(xié)議識別碼／數據譯碼方案／服務中心收到消息的時間／用戶數據長度／用戶數據。在軟件設計時根據PDU數據格式編寫相應的AT命令，即可實現短信息的收發(fā)。

2 監(jiān)控模塊的軟件設計

在設計監(jiān)控模塊軟件時，采用模塊化設計。具體的說分為監(jiān)控、告警、查詢、設置四部分。對于監(jiān)控模塊和告警模塊，在其數據處理上采用一點多采去極值求平均法，即我們對一個檢測點采集多個值去掉最大值和最小值然后求平均，這個平均值就作為該點的數據值。這樣可以消除突發(fā)脈沖干擾，降低隨機噪聲的干擾，從而進一步提高了系統(tǒng)的抗干擾性能和穩(wěn)定性。監(jiān)控模塊的主程序流程。

程序初始化為上電初始化，首先清空內部RAM；內部RAM讀入的屬性值包括：各通道的屬性值、空調的設置值、市電的設置值、蓄電池組輸出電壓的設置值、溫濕度設置值、人員入侵和盜警的設置值、信息服務中心號碼、基站相關維護人員號碼、系統(tǒng)時間等。監(jiān)控主要是將采集到的系統(tǒng)信息發(fā)送至監(jiān)控中心，并且執(zhí)行來自監(jiān)控中心的遠程控制命令；告警模塊主要是對告警信息做出反應，針對不同的告警信息做出相應的處理；查詢模塊和設置模塊是基站例行巡檢時供巡檢人員查詢和設置系統(tǒng)信息時使用，采用中斷模式。

系統(tǒng)的警情可以分為動力設備告警和環(huán)境參量告警。動力設備告警包括設備故障告警和市電停電告警，對于設備故障告警，需將警情通過GSM模塊發(fā)維護短信息給技術人員；而市電停電告警，首先采用蓄電池組提供動力，由于蓄電池組不能長時間的給通信設備提供動力，而且它的輸出電壓會隨著蓄電池組電量的減少而降低，而且當其電量減少到一定程度時其減少速度會猛然加快，所以如果當蓄電池組的輸出電壓到一個特定值的時候且市電沒有恢復，則通過GSM模塊通知基站負責人去發(fā)電；如果基站內部配備發(fā)電機，市電停電時就啟動發(fā)電機發(fā)電，市電恢復時關閉，若發(fā)電機出現故障，則發(fā)送相應的維護信息給基站負責人。

環(huán)境參量告警包括門磁、紅外、煙霧、水淹、溫濕度等環(huán)境參量的告警。在基站門的內側安裝一個被動紅外傳感器，在處理門磁和紅外傳感器的信號時，我們采用只采集一次的方案，如果同時有門磁告警和紅外告警我們判定為人員入侵或者為盜警，這時啟動聲光報警，并發(fā)信息給基站負責人，同時上報監(jiān)控中心；如果檢測到煙霧告警和水淹告警，警情確認后發(fā)信息給基站負責人讓其去處理；而有溫濕度告警，則開啟空調，同時將警情上報至監(jiān)控中心，如果在較長時間內警情還沒消除，則啟動空調輪換程序。監(jiān)控中心也可根據具體情況遠程控制空調。如果在市電停電期間出現溫濕度告警，則發(fā)相應的短信息給基站負責人，并上報監(jiān)控中心備案。

3 結束語

該監(jiān)控模塊實現了主管部門對基站的設備和環(huán)境參量的集中監(jiān)控，能夠實時監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，及時的發(fā)現故障并快速的排除，能夠記錄和存儲相關的重要數據，實現了集成化、智能化、網絡化的集中監(jiān)控，節(jié)約了人力資源成本，實現了基站的無人值守，提高了動力設備、通信設備運行的可靠性，從而降低了基站系統(tǒng)的運行成本，提高了移動通信系統(tǒng)運行的可靠性及服務質量．