GPRS高校學生宿舍火災監(jiān)測設計

摘要：基于GPRS的高校學生宿舍火災監(jiān)測系統(tǒng)由感溫、感煙探測器通過單片機來控制，系統(tǒng)的創(chuàng)新點是數(shù)據(jù)通過不同的傳感器采集后，通過傳輸線送入單片機，經(jīng)微處理器的處理后，再通過GPRS模塊根據(jù)需要發(fā)送有關人員所攜帶的手機上，經(jīng)實際應用性能良好。

關鍵詞：GPRS；監(jiān)測系統(tǒng)；系統(tǒng)設計

O 引言

監(jiān)控技術在政治、工業(yè)、文化設施的安全防范中有著舉足輕重的作用，監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，目前已到了網(wǎng)絡數(shù)字監(jiān)控階段。GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)采用GPRS網(wǎng)絡作為載體，通過撥號實現(xiàn)與Interact的無線連接，并將視頻數(shù)據(jù)實時的采集發(fā)送。

1 基本結(jié)構(gòu)設計思路

通用分組無線服務技術(General Packet Radio Service)是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務。它通過利用GSM網(wǎng)絡中未使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS高校學生宿舍火災監(jiān)測系統(tǒng)是將感溫、感煙探測器安裝在各個宿舍當中，并通過單片機控制，通過RS-232總線傳輸串并聯(lián)起來，通過不同的傳感器采集后，通過傳輸線送入單片機，經(jīng)微處理器的處理后，通過GPRS模塊，根據(jù)需要發(fā)送到宿舍管理員的PC機或者是管理者所攜帶的手機上。當宿舍里發(fā)生火災時，宿舍里安裝的感溫、感煙探測器會發(fā)出警報，在宿舍管理員那里會發(fā)出火警報警聲音，顯示屏會閃亮，每個寢室在顯示屏上都會有相應的位置，宿舍管理員能及時疏散學生，查看火情，并報火警，同時單片機可以發(fā)送短信到學生和相關人員的手機上面，告訴學生和相關人員已發(fā)生火災。同時單片機對數(shù)據(jù)與原設數(shù)據(jù)進行比較分析，發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)報警并啟動控制功能。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)劃分為溫濕度傳感和煙霧探測模塊傳感器、宿舍管理監(jiān)控、無線網(wǎng)絡傳輸和控制中心四部分。

溫濕度傳感和煙霧探測模塊傳感器模塊：煙霧探測模塊通過一對紅外線發(fā)射和接收二極管實現(xiàn)的，紅外發(fā)光二極管工作在脈沖狀態(tài)。在沒有煙霧進入光學探測室時，紅外光線被光學迷宮吸收，接收二極管接收不到光線?；馂陌l(fā)生時，有煙霧顆粒進入光學探測室，使紅外光線發(fā)生散射，接收二極管收到散射光線，產(chǎn)生脈沖電流信號，經(jīng)過放大后輸出，脈沖信號控制紅外發(fā)射二極管的開啟與關閉。溫度濕度傳感器芯片測量監(jiān)控現(xiàn)場的溫度、濕度參數(shù)。傳感器包括1只濕度敏感元件和1只溫度敏感元件，分別產(chǎn)生相對濕度與溫度的信號，經(jīng)放大后分別送至14位A／D進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并經(jīng)校準和糾錯，并通過二線串行接口將數(shù)據(jù)送至微控器。

其中無線網(wǎng)絡傳輸包括GPRS模塊、GPRS內(nèi)網(wǎng)和Internet公網(wǎng)及相應網(wǎng)絡設備組成?？刂浦行陌ㄖ行谋O(jiān)控服務器、Web服務器和視頻數(shù)據(jù)庫服務器組成。

監(jiān)控現(xiàn)場由嵌入式視頻終端、GPRS模塊接口和傳感器組組成。傳感器組采集監(jiān)測現(xiàn)場的圖像信息，通過GPRSDTU無線數(shù)據(jù)傳輸把數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。GPRS與監(jiān)控中心的連接有兩種方案：GPRS內(nèi)網(wǎng)連接；GPRS+Internet連接。

3 主要關鍵技術

3．1 系統(tǒng)的硬件設計

微處理器與通訊模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡連接，又因為GPRS技術是一種基于分包的傳輸技術，因此數(shù)據(jù)在傳輸之前必須進行TCP／IP技術的封裝處理，這個任務由 TCP／IP協(xié)議處理芯片完成，而短信的收發(fā)主要通過AT指令完成。GPRS在此嵌入式系統(tǒng)中有兩種應用方式，一是利用GPRS模塊實現(xiàn)SMS短信的收發(fā)，二是利用GPRS模塊實現(xiàn)微處理器的無線上網(wǎng)。