基于GPRS的无线远程数据采集系统实现.pdfVIP

信息与电脑 软件开发与设计 China ComputerCommunication 2010年12月刊 基于GPRS的无线远程数据采集系统实现 1 2 胡先智 梁艳 （1.西安理工大学网络信息管理中心，陕西 西安 710048；2.西安思源学院理工学院，陕西 西安 710038） 摘要：本文研究的是利用GPRS技术实现了一种切实可行的无线远程数据采集系统，解决从系统组网方式的确定到系统软硬件设计等方面的技 术难点，为整个数据采集系统的实现计提供了一套完整的解决方案。 关键词：GPRS ；无线数据采集系统；集中器 中图分类号：TP302.1 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2010）12-0058-02 引言 传送给服务器。因此，为实现数据汇总和转发，集中器具有两部分通 在工农业生产中,对于采集数据的传输大多采用有线方式，因为 信功能：一是采集器和集中器之间的短距离通信，主要由RS-485总线 有线方式的传输距离、数据传输速率以及抗干扰能力都要优于无线方 来完成；二是控制器和通信模块之间的RS-232总线串行通信，通过 式；然而对于在野外或者不便于铺设线缆的地区进行数据采集传输 RS-232 串行接口微控制器可发送AT指令来控制通信模块以实现集中 时,采用有线方式就受到了限制。针对这一特点，本文采用无线传输方 器和服务器之间的远距离无线通信。本文中数据采集系统整体方案的 式[1] ，设计并实现了基于GPRS的的无线数据采集系统。 实现成为本系统的关键部分，其数据采集系统结构如图1所示。 1. 数据采集系统实现思想 数据采集系统组成原理图如图2 所示。本系统由采集模块、 无线远程数据采集系统实现的思想是：在内部加装智能模块的 MCU 、GPRS模块、GPRS 网络、Internet等部分组成。其中，采集的 户用计量仪表，具有对采集的脉冲信号进行分析判断，对信号进行处 数据在MCU里进行处理、存储，处理后的数字信号传送给GPRS模块 理，对脉冲进行累计存储等功能，最终以标准的电气通讯模式，按 并由其发射出去，经过GPRS网络和Internet送到服务器。 一定的通讯规约将数据送入GPRS通信模块，模块将数据组成GPRS 分组，通过GPRS和Internet送到服务器。服务器除了接收上传的数 据外，也可通过Internet和GPRS 网络向终端发出指令，并且具有外部 IP 。对GPRS模块进行GPRS附着过程和PDP （Packet Data Protocol,分 组数据协议）上下文激活过程，即可用GPRS进行系统的通信。 2. 数据采集系统整体方案规划及实现 [2] 目前的无线远程数据采集系统 的通信信道包括服务器与集中器 （又称为数据传输终端设备）的通信信道和集中器与采集器的通信信 道。无线远程数据采集系统的整体都采用分布式体系结构，该结构分 上下两层：上层（服务器与集中器之间）数据采集采用星型结构，其 信道采用了GPRS无线网络和InterNet ；下层（集中器与采集器之间） 数据采集采用总线型结构, 其信道采用RS-485总线或CAN总线。 图2 数据采集系统组成原理图 服务器与集中器构成上层通信系统,底层通信系统位于数据采 集现场,包括户用计量仪表、采集器和集中器。采集器通过RS-485 串 3. 数据采集系统关键技术及实现 行总线把采集到的数据传送给集中器，而集中器的主要是进行数据 本文中的数据采集系统关键技术由硬件和软件两部分组成。其 采集、汇总和转发。本系统集中器主要是由微控制器MCU （Micro 中，硬件部分主要完成数据采集、存储等功能；软件部分则完成对硬 Control Unit ）和通信模块构成,采集器用RS-485总线