專利名稱：基于gprs無線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)控制自動化程度的不斷提高，對于儀器儀表的監(jiān)控需求量日益增大，傳統(tǒng)的人為查看現(xiàn)場，不僅消耗很大的人力物力，并且存在不及時、不準(zhǔn)確的問題；而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集裝置與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)通道，投入高、效率低，也不能滿足企業(yè)的需求。隨著移動通信的迅速發(fā)展，GPRS移動數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了全國各地，GPRS除具有接入迅速、常在線、流量計費等特點外，還有無線連接Internet業(yè)務(wù)，給遠(yuǎn)程無線監(jiān)控提供了便利。目前，基于GPRS的遠(yuǎn)程監(jiān)控主要用于安防、智能家居方面，在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用還比較少。而工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要有兩種方式，一種是通過GPRS將工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳到中心監(jiān)控服務(wù)器，監(jiān)控人員直接在監(jiān)控中心查看現(xiàn)場設(shè)備運行狀況，將分析后的控制命令再傳回現(xiàn)場設(shè)備，控制設(shè)備運行。另一種是將現(xiàn)場設(shè)備外接手機(jī)模塊，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備的某個參數(shù)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的某個條件時，即和手機(jī)模塊通信，將現(xiàn)場狀況通過短信方式告之監(jiān)控人員， 從而達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。對于第一種方法，免去了人為現(xiàn)場查看，基本能實現(xiàn)實時監(jiān)測和控制，但是仍然在一定程度上限制了監(jiān)控地點。第二種方法，只要擁有手機(jī)，在手機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍之內(nèi)，無論身在何處都可以接收到現(xiàn)場發(fā)過來的數(shù)據(jù)，但是這種短信方式的實時性較差，而且不直觀。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種工業(yè)手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流量方式實時傳送到手機(jī)，并將監(jiān)控人員的命令下發(fā)到現(xiàn)場設(shè)備控制設(shè)備的運行，在保證實時性的前提下做到了監(jiān)控工作的隨時隨地。實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于它包括工業(yè)設(shè)備輸出端口、單片機(jī)、GPRS模塊和監(jiān)控手機(jī)；工業(yè)設(shè)備輸出端口通過RS232/485/422端口與單片機(jī)相連，單片機(jī)為控制核心，對工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將數(shù)據(jù)通過GPRS模塊和Internet傳到服務(wù)器再傳給監(jiān)控手機(jī)，利用現(xiàn)有的GPRS 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測和控制。進(jìn)一步，所述工業(yè)設(shè)備輸出端口包括設(shè)備的運行狀態(tài)及壓力、溫度和/或流量數(shù)據(jù)。所述單片機(jī)為主處理芯片，包括電源電路、數(shù)據(jù)通信電路和GPRS模塊接口電路。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下有益效果本實用新型以單片機(jī)為主處理芯片，將采集來的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)通過串口傳給GPRS 模塊，GPRS模塊再將這些數(shù)據(jù)信息透明的傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器接收處理數(shù)據(jù)，供手機(jī)客戶端訪問和提取。手機(jī)和服務(wù)器之間采用HTTP通信方式來傳輸數(shù)據(jù)。通過單片機(jī)驅(qū)動GPRS模塊經(jīng)過GPRS無線網(wǎng)連接到Internet實現(xiàn)上網(wǎng)，手機(jī)端通過HTTP協(xié)議訪問服務(wù)器，獲得實時數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到手機(jī)顯示，并能對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理命令返回到服務(wù)器， 將用戶從手機(jī)發(fā)出的命令傳達(dá)給現(xiàn)場設(shè)備，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)測和管理。使得用戶可以方便的直接從手機(jī)上實時監(jiān)控管理現(xiàn)場設(shè)備，無需人為職守，具有廣闊的應(yīng)用前景?？朔穗娔X監(jiān)控的地點限制和手機(jī)短信監(jiān)控的不及時、不準(zhǔn)確，使用方便、投資小、效率高、實時性強(qiáng)，在工業(yè)控制方面尚屬國內(nèi)領(lǐng)先水平。該系統(tǒng)最大的特點就是使用隨身攜帶的手機(jī)計算機(jī)，利用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)清晰的傳遞工業(yè)現(xiàn)場的動態(tài)信息，并將監(jiān)控人員命令下達(dá)給現(xiàn)場設(shè)備。實現(xiàn)實時移動監(jiān)控，加強(qiáng)工業(yè)設(shè)備實時監(jiān)控和管理。

圖1是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
參見圖1，一種基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，它包括工業(yè)設(shè)備輸出端口、單片機(jī)、GPRS模塊和監(jiān)控手機(jī)；工業(yè)設(shè)備輸出端口通過RS232/485/422端口與單片機(jī)相連，單片機(jī)為控制核心，對工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將數(shù)據(jù)通過GPRS模塊和Internet傳到服務(wù)器再傳給監(jiān)控手機(jī)，利用現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測和控制。所述工業(yè)設(shè)備輸出端口包括設(shè)備的運行狀態(tài)及壓力、溫度和/或流量數(shù)據(jù)。本實用新型中(1)硬件設(shè)計本系統(tǒng)以單片機(jī)為主處理芯片，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送以及遠(yuǎn)程控制命令的接收。 所述單片機(jī)為主處理芯片，包括電源電路、數(shù)據(jù)通信電路和GPRS模塊接口電路。電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分，為整個系統(tǒng)提供工作電壓；數(shù)據(jù)通信電路以MAX232芯片為核心，實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換及串口通信功能，為單片機(jī)和外部設(shè)備提供數(shù)據(jù)通道，具有低功耗、高數(shù)據(jù)速率等特性；系統(tǒng)采用的GPRS通信模塊集成了標(biāo)準(zhǔn)的SIM接口，提供標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485/422接口，可與多種終端無縫連接，為用戶提供簡便實用的GPRS 通信解決方案。(2)數(shù)據(jù)傳輸。本系統(tǒng)采用基于GPRS上網(wǎng)的解決方案，通過單片機(jī)驅(qū)動GPRS模塊經(jīng)過GPRS無線網(wǎng)連接到Internet實現(xiàn)上網(wǎng)。該解決方案網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，無距離限制，適用于廣大偏遠(yuǎn)地區(qū)和可移動目標(biāo)；實現(xiàn)簡單、成本低，維護(hù)方便。GPRS模塊與單片機(jī)間通過串行口進(jìn)行通信，模塊與控制器間的通信協(xié)議是AT命令集，除了串口發(fā)送、串口接收之外，單片機(jī)與GPRS 模塊之間還有一些硬件握手信號。硬件連接完成后，在進(jìn)行GPRS上網(wǎng)操作之前，首先要對GPRS模塊進(jìn)行一定的設(shè)置。主要的設(shè)置工作有設(shè)置通信波特率、接入網(wǎng)關(guān)、移動終端的類別、測試GPRS服務(wù)是否開通等。(3)服務(wù)器數(shù)據(jù)處理。服務(wù)器接收GPRS模塊傳來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過相應(yīng)的處理后存入數(shù)據(jù)庫，供客戶端提取數(shù)據(jù)的同時備份以便查詢。[0022]手機(jī)和服務(wù)器之間的連接可以用HTTP和Socket，考慮到目前并不是所有手機(jī)都支持Socket通信，但都支持HTTP協(xié)議，所以在本系統(tǒng)中手機(jī)和服務(wù)器之間采用HTTP通信方式來傳輸數(shù)據(jù)。在服務(wù)器Servlet中用輸出流的方式向請求端發(fā)送數(shù)據(jù)。Servlet具有獨立于平臺和協(xié)議的特性，它擔(dān)當(dāng)客戶請求與服務(wù)器響應(yīng)的中間層。( 4 )手機(jī)端顯示和控制。手機(jī)端采用多線程方式，提高效率。一方面啟動線程通過HTTP協(xié)議訪問服務(wù)器， 獲得實時數(shù)據(jù)。另一方面啟動新的線程將接收到的數(shù)據(jù)處理之后以數(shù)據(jù)或圖形的方式清晰呈現(xiàn)給監(jiān)控人員，同時將監(jiān)控人員給下位機(jī)下發(fā)的命令返回到服務(wù)器，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)測和管理。(5)主要技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)的 RS232/485/422 ；天線接口50Q/SMA (陰頭)；電源輸入標(biāo)準(zhǔn)+5 +12 VDC ；發(fā)射功率雙頻GSM900/1800 ；通信協(xié)議TCP/IP協(xié)議棧；通信波特率300 115200bps ；傳輸模式透明模式/命令模式；傳輸速率平均40kbps左右；網(wǎng)絡(luò)時延嘗0. 5s，最長不超過3s;環(huán)境溫度_35°C 75O ；采樣頻率50 IOOHz ；本實用新型將現(xiàn)場設(shè)備與手機(jī)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。硬件方面采用單片機(jī)作為主處理芯片，外接數(shù)據(jù)采集電路和GPRS通信模塊，實現(xiàn)從現(xiàn)場設(shè)備采集數(shù)據(jù)經(jīng)過一定的處理和封裝之后，由GPRS模塊發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。軟件方面，單片機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)AT命令控制GPRS通信模塊，而數(shù)據(jù)信息則透明傳輸，現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)和狀況通過GPRS模塊發(fā)送到服務(wù)器供手機(jī)讀??；手機(jī)端通過發(fā)送HTTP請求獲取服務(wù)器數(shù)據(jù)，當(dāng)手機(jī)用戶進(jìn)入監(jiān)控軟件前激活GPRS通道，退出監(jiān)控軟件后切斷GPRS通道；通常情況下控制按鈕處于禁止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)用戶點擊時彈出權(quán)限對話框，要求用戶輸入密碼，若密碼正確則開放控制；接受用戶對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并保存于RMS，當(dāng)數(shù)據(jù)超過設(shè)定范圍時激活報警，用戶不用多次輸入同樣的內(nèi)容，界面友好。其利用GPRS網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)流量方式實時傳輸數(shù)據(jù)，監(jiān)控工業(yè)現(xiàn)場，無需人為查看現(xiàn)場，克服了電腦監(jiān)控的地點限制和手機(jī)短信監(jiān)控的不及時、不準(zhǔn)確，使用方便、投資小、效率高、實時性強(qiáng)，將工業(yè)現(xiàn)場和網(wǎng)絡(luò)化有效結(jié)合。
權(quán)利要求1.基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于它包括工業(yè)設(shè)備輸出端口、單片機(jī)、GPRS模塊和監(jiān)控手機(jī)；工業(yè)設(shè)備輸出端口通過RS232/485/422端口與單片機(jī)相連，單片機(jī)為控制核心，對工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將數(shù)據(jù)通過GPRS模塊和Internet傳到服務(wù)器再傳給監(jiān)控手機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述工業(yè)設(shè)備輸出端口包括設(shè)備的運行狀態(tài)及壓力、溫度和/或流量數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)為主處理芯片，包括電源電路、數(shù)據(jù)通信電路和GPRS模塊接口電路。
專利摘要本實用新型提供一種基于GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，它包括工業(yè)設(shè)備輸出端口、單片機(jī)、GPRS模塊和監(jiān)控手機(jī)；工業(yè)設(shè)備輸出端口通過RS232/485/422端口與單片機(jī)相連，單片機(jī)為控制核心，對工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，將數(shù)據(jù)通過GPRS模塊和Internet傳到服務(wù)器再傳給監(jiān)控手機(jī)，利用現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測和控制。實現(xiàn)對現(xiàn)場工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和管理。使得用戶可以方便的直接從手機(jī)上實時監(jiān)控管理現(xiàn)場設(shè)備，無需人為職守，具有廣闊的應(yīng)用前景?？朔穗娔X監(jiān)控的地點限制和手機(jī)短信監(jiān)控的不及時、不準(zhǔn)確，使用方便、投資小、效率高、實時性強(qiáng)。實現(xiàn)實時移動監(jiān)控，加強(qiáng)工業(yè)設(shè)備實時監(jiān)控和管理。
文檔編號G08C17/02GK202257917SQ20112042301
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者湛美瓊, 王盛學(xué) 申請人:重慶明寶科技發(fā)展有限公司