带以太网接口的GSM无线数据传输系统设计与实现

摘要：较为全面地介绍了当前远程监控系统的应用现状，并对现有传输系统的特点进行了分析和研究。在此基础上，提出了适用于远程监控系统的、基于GSM的无线数据传输系统的总体架构及设计方案，详细介绍了带有以太网接口的、基于GSM的无线数据传输系统的硬件电路与软件设计与实现方法。该系统适用于各种远程监测监控系统，对提高远程监控的数据传输效率和降低监控系统的运营成本具有重要意义。关键词：远程监控系统；无线数据传输；总体方案设计；以太网；本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/153671.htm">

0 引言 随着计算机与自动化技术的发展，各种控制系统在现代化的生产和生活中得到了广泛的应用。由于这些控制系统总是长时间不间断地运转，对系统工作状态进行实时监视和控制是保障系统稳定运行的重要手段。对于远距离的控制系统而言，同样必须实现从被控制对象获取所需监控信息，并在对所获信息进行数据分析和处理后对被控制系统发出控制命令。因此，目前远距离数据传输系统是各种远程监控系统中主要的组成部分之一。1 综合监控系统总体架构 目前的远程监控系统一般很难满足需求，为此，结合基于工业以太网和GSM无线网络的监控系统的优点，本文提出了一种新的综合监控系统的组成方案，其系统结构示意图如图1所示。

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随着Internet网络和GSM网络逐步覆盖全国，本系统方案可充分将两个公用网络结合，这一方面可以利用GSM网络向分布在控制现场的各个子节点发送控制命令，同时可接收来自各子节点所采集到的数据；另一方面，利用以太网接口还可实现与控制中心的计算机或显示屏的通信。这样，在达到对异地设备监视和控制的同时，可以将采集到的数据传送到控制中心的多台计算机或设备，从而实现对控制系统和管理系统的连接，有效解决信息采集、信息分析、信息处理、信息存储、信息输出的集成化系统互联问题。 按照综合监控系统结构示意图，远程监控系统大都由控制中心、监测中心节点和远程监测终端三部分组成。1．1 GSM无线通信控制终端 GSM无线通信终端的通用体系结构如图2所示。它的位置在系统被测对象的控制现场，作用是对测试现场进行数据采集，再由控制中心分析处理后，根据SMS协议来编码，最后通过GSM网络发送到无线通信的中心节点；同时还负责接收无线通信中心节点的指令，然后由检测到再控制，最后形成一个闭环回路。

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1．2 GSM无线通信中心节点 GSM无线通信中心节点的通用体系结构如图3所示。它是整个测控系统的关键，它的位置在通信终端和控制中心之间，是数据和命令传输的中转站。其主要作用是接收来自于通信终端的现场数据，经分析后保存在E2PROM中，同时接收控制中心各主控计算机的采集数据命令；并从以太网接口接收主控计算机的指令传递给通信终端，以对相应的监测设备进行控制。1．3 控制中心 控制中心的主要体系结构如图4所示。它位于系统的最上面。主控计算机、显示设备通过以太网交换机连接在一起组成局域网，对通信中心节点所采集到的数据实现共享。它的作用是负责接收现场采集到的数据，保存到数据库中，经过对数据的分析做出相应的决策，并由通信中心节点向通信终端发送控制指令，同时通过大屏幕显示器输出，以便实时显示被测对象的运行情况。

2 基于GSM的无线数据传输系统的方案设计 整个无线数据传输系统的核心是微处理器、GSM模块、以太网模块，本方案辅以相应的输入输出模块即可完成，而且模块清楚、任务调度简单、数据处理量小、对实时陛要求不高，所以，本系统选择微控制器+控制系统软件的架构来完成。2．1 系统硬件结构设计 本系统的硬件详细结构框图如图5所示。下面逐一分析各部分的特点以及选型方法。

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