基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

摘要：為了提高現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性，為了更加地促進(jìn)工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化和信息化，采用了一種基于GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，通用分組無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(GPRS)是以端對(duì)端的分組傳輸與交換方式達(dá)到為用戶提供發(fā)送和接收高速數(shù)據(jù)、低速數(shù)據(jù)以及信令的多種業(yè)務(wù)集合。在電力系統(tǒng)、石油勘測(cè)、水利、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域有著非常重要的作用。
關(guān)鍵詞：通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)；數(shù)據(jù)采集；遠(yuǎn)程監(jiān)控；GPRS

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中有著十分重要的意義。在許多工業(yè)場(chǎng)合，尤其是對(duì)于一些分散的、無(wú)人值守的現(xiàn)場(chǎng)，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定時(shí)采集從而進(jìn)行監(jiān)控。但隨著儀器儀表的數(shù)字化和無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程儀表的測(cè)量、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作和狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，非常有利遠(yuǎn)程設(shè)備的數(shù)據(jù)抄表、數(shù)據(jù)管理和設(shè)備維護(hù)，很大程度上降低了用戶的維護(hù)成本，更加有利于生產(chǎn)商的售后服務(wù)質(zhì)量，因此遠(yuǎn)程監(jiān)控終端裝置的研發(fā)具有實(shí)際意義。因此，提出了一種基于GPRS(General Packet Radio Service)的無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。通用分組無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(GPRS)是以端對(duì)端的分組傳輸與交換方式為用戶提供的發(fā)送和接收高速數(shù)據(jù)、低速數(shù)據(jù)以及信令的多種業(yè)務(wù)集合。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
能夠滿足系統(tǒng)的基本需求，并充分考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展能力，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端自動(dòng)完成儀表模擬信號(hào)、數(shù)字量、開關(guān)量和采集及故障狀態(tài)指示，定時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)和各種狀態(tài)并保存記錄。終端設(shè)備與遠(yuǎn)程服務(wù)器的通信可控，方式多樣，終端數(shù)據(jù)庫(kù)本地／遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢，充分節(jié)約通信成本。
系統(tǒng)的整體框圖如圖1所示。

1．1 模擬量輸入電路
模擬量輸入電路包括取樣電路、低通濾波、電壓變換、驅(qū)動(dòng)隔離和限幅保護(hù)。取樣電路實(shí)現(xiàn)將傳感器的4～20 mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；電壓變換電路實(shí)現(xiàn)取樣電壓的調(diào)整滿足微處理器A／D通道輸入電壓的要求；低通濾波則消除模擬通道上的工頻干擾和高頻干擾等；驅(qū)動(dòng)隔離實(shí)現(xiàn)輸入通道的阻抗匹配；限幅電路使A／D通道輸入電壓在規(guī)定電壓范圍，保護(hù)A／D轉(zhuǎn)換通道。如圖2所示。

1．2 開關(guān)量輸入電路
開關(guān)量輸入電路由限流電阻、濾波電容、穩(wěn)壓管、光耦和輸入緩沖器組成，電路圖如圖3所示。