基于GPRS技術的中波臺遠程監控系統設計
GPRS是基于現有的GSM網絡實現的,需要在現有的GSM網絡中增加一些節點:網關GPRS支持節點GGSN,(Gateway GPRS Supporting Node)、服務GPRS支持節點SGSN(serring GPRS Supporting Node)。GGSN在GPRS網絡和公用數據網之間起關口站的作用,它可以和多種不同的數據網絡連接,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據網絡之間完成移動分組數據的發送和接收,為服務區內所有用戶提供雙向的分組路由。系統共用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GPRS骨干網互聯。
1.4 GPRS無線數據傳輸原理
利用GPRS數據傳輸網絡進行現場數據的監測。在工業現場利用各種傳感器進行信號采集或對設備已存在的數據或模擬信號進行分析,GPRS Modem可通過標準RS232接口與各種數據采集儀器儀表相連。在正常工作模式下GPRS傳輸模塊將儀器儀表的數據通過移動通信分組網絡(GPRS網絡)傳遞給數據管理服務器,數據服務器可通過DDN專線、ADSL、ISDN連接等形式連接到企業內部網絡上,在控制中心的服務器上建立一個中央數據庫,對收到的數據進行整理貯存,產生相應的報表和指示。并可以在其上開發分析決策模塊,判斷要監控對象的工作狀態(如是否正常工作,有何異常事件),并對該情況作出相應指令,傳回數據終端側執行,或通過短信發送給管理和維護人員。從而實現了對現場設備運行狀態的實時監控,實現了數據在人員、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控點的數據,并可以進行及時響應。
GPRS無線數據處理原理圖,如圖2所示。

數據中心接入互聯網,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從串口獲得數據采集終端的數據,以UDP或TCP包形式發送至數據中心,并將數據中心下傳的UDP或TCP包轉換為串口數據傳至終端設備。
2 基于GPRS技術的中波臺遠程監控系統設計
隨著廣播事業的發展,新聞媒體的競爭,廣播聽眾對廣播播出的要求日益提高,如何保證廣播節目安全優質的播出,成為所有廣播發射臺的頭等大事。運用新技術手段是保證系統正常運行重要手段。
2.1 基于GPRS技術的中波臺遠程監控系統組成
系統主要由三大部分組成:終端檢測設備、現場DTU和數據中心。
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環境。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絡。
現場DTU是通過CMNET方式接入互聯網,負責從接收數據中心發來的命令數據包,通過串口RS232將數據發給終端檢測設備并接收終端檢測設備的數據,再數據中心返回相關操作結果數據包。
數據中心是基于TCP/IP網絡協議的桌面客戶端應用程序,與現場DTU一起構成C/S結構網絡通信系統。它的工作流程是:首先,使用TCP協議向現場 DTU發送建立連接的數據包,經“三次握手”后,建立TCP連接,開始全雙工模式的數據傳輸過程。數據中心程序在系統中的作用是,提供操作界面,數據中心的技術操作員可以通過它發送一些操作指令,如終端設備自檢參數信息、重新啟動終端設備和進行設備自檢等,同時從數據中心接收終端檢測設備發來的設備信息,通過對返回的參數信息進行分析,判斷出設備是否存在故障。
數據中心具有網絡管理安全、高效,通過對上位機IP地址和網絡數據庫的設置,即可完成局域網內固定用戶的瀏覽,同時,通過設置帶寬固定IP、安裝阻態軟件,可以在Internet網上查看發射機運行情況,方便上級領導對發射臺的管理。
2.2 控制系統功能
(1)短信及數據中心開啟發射機(也可通過數據中心預設臨時播出時間進行自動開關發射機)。
(2)短信及數據中心輸出關機指令,2分鐘內無信號時自動關閉發射機,有節目延長時要等到延長節目結束后無信號時才自動關機。
(3)發射機發生故障時,20秒內自動倒備用發射機,并進行短信及數據中心報警。
(4)主接收信號無信號時,并進行短信及數據中心報警,短信及數據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生。
(6)發射機供電電源中斷再來電時,自動快開停電前所使用的發射機。
(7)對發射機的模擬量,開關量進行采集。
(8)發射機發生故障時進行聲光報警。
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