專利名稱：一種基于gprs的嵌入式傳感器與web數(shù)據(jù)交換的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于嵌入式測控領(lǐng)域，特別是涉及一種基于GPRS (通用分組無線業(yè)務(wù)， General Packet Radio Service)的數(shù)據(jù)采集、遠程發(fā)送、實時顯示的嵌入式傳感器與WEB數(shù)據(jù) 交換的裝置，其可廣泛用于橋梁振動、路面溫濕度等數(shù)據(jù)信號的實時采集和遠程監(jiān)控。 技術(shù)背景
長期以來，對于數(shù)據(jù)的采集顯示系統(tǒng)一直以現(xiàn)場采集或者有線測控為主，這些測控方式 不僅成本高，花費大量的人力財力，而且得到的結(jié)果也不能完全滿足安全需要，特別是對于 超遠距離，這些方法就更顯得不合適宜。因此，需要設(shè)計出一種新的無線測控技術(shù)，來實時 了解現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集狀況。近年來，基于中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)通CD區(qū)網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳 輸方式開始在氣象信息采集，環(huán)保數(shù)據(jù)采集，水文監(jiān)控系統(tǒng)，電力監(jiān)控系統(tǒng)等方面得到廣泛 應(yīng)用，如廣東省已在16個城市建立了環(huán)保檢測站，這些檢測站可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實 時傳送到省局監(jiān)控中心。GPRS網(wǎng)絡(luò)的理論數(shù)據(jù)傳輸速率為171.2kbps，實際速率一般為 40kbps。因此，將GPRS無線遠程終端模塊引入現(xiàn)場檢測領(lǐng)域是一種切實可行的方案，具有工 程實際意義。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于GPRS的嵌入式傳感器與WEB數(shù)據(jù)
交換的裝置，其遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀据^低，傳輸結(jié)果實時準確。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種基于GPRS的嵌入式傳感器與
WEB數(shù)據(jù)交換的裝置，其特征在于主要包括有傳感器、嵌入式終端模塊，GPRS無線終端
模塊，遠程客戶端數(shù)據(jù)接收模塊，所述的傳感器直接與嵌入式終端模塊連接，嵌入式終端模
塊通過GPRS無線終端模塊與遠程客戶端數(shù)據(jù)接收模塊相連。
按上述方案，所述的嵌入式終端模塊釆用處理器LPC2138，其1/0 口與傳感器直接相連。 按上述方案，所述的傳感器與嵌入式終端模塊之間還設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器。 按上述方案，所述的GPRS無線終端模塊與嵌入式終端模塊之間采用MODEM 口連接。 本實用新型主要包括基于GPRS無線傳輸?shù)脑O(shè)計，數(shù)據(jù)采集和傳輸軟件設(shè)計以及遠程客戶
端數(shù)據(jù)接收和基于RIA模型的富客戶端的設(shè)計，解決的關(guān)鍵問題在于監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線傳輸和
接收以及數(shù)據(jù)在WEB頁面的實時更新與顯示。
本實用新型利用嵌入式終端模塊ARM對現(xiàn)場傳感器的數(shù)據(jù)信息進行采集、處理，通過GPRS
模塊來進行數(shù)據(jù)的遠程發(fā)送，并把這些信息提交給網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)，同時系統(tǒng)的專家決策系統(tǒng)會在一定范圍內(nèi)做出預(yù)警及其通報信息，其結(jié)果以手機短信或者語音信息提示給相關(guān)負責人， 并做出相應(yīng)的處理。
本實用新型的有益效果在于
1. 將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)無線傳輸?shù)竭h程監(jiān)測中心，從而實現(xiàn)了對現(xiàn)場進行長
期實時的遠程監(jiān)測。
2. 如果出現(xiàn)異常狀況，嵌入式終端模塊ARM會通過手機短信或者其它形式提示負責人， 做到萬無一失。


圖l為本實用新型總體結(jié)構(gòu)圖2為本實用新型GPRS無線終端模塊與嵌入式終端模塊的連接圖； 圖3為GPRS無線終端模塊的配置流程圖； 圖4為本實用新型系統(tǒng)軟件流程圖。
具體實施方案
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明，但是本實施例不會構(gòu)成對本實用新型 的限制。
實施例1 如圖1所示，傳感器(溫度、加速度傳感器等)放置在現(xiàn)場，并與嵌入式終
端模塊連接，ARM進行數(shù)據(jù)采集。在嵌入式終端模塊通過全串口 (MODEM 口)與GPRS 無線終端模塊相連，GPRS無線終端模塊將數(shù)據(jù)包發(fā)送給具有固定IP的數(shù)據(jù)接收客戶端(湖 北工業(yè)大學校園網(wǎng)的固定IP)，在IP公網(wǎng)服務(wù)器端分別安裝了 VC數(shù)據(jù)接收程序和基于RIA 的Weblogic服務(wù)器端，系統(tǒng)啟動后打開服務(wù)器即可進行接收、處理并達到實時顯示的效果。 一旦出現(xiàn)異常情況，即采集的數(shù)據(jù)信息超過設(shè)定值，嵌入式ARM終端便會通過GPRS模塊向負 責人的手機發(fā)送短信告警提示。
圖2為GPRS模塊與嵌入式終端的連接圖GPRSDTU采用DB9 FEMALE接口 ，引腳的 功能如下
DCD上線指示；TXD數(shù)據(jù)發(fā)送；RXD數(shù)據(jù)接收；DTR外接設(shè)備準備好；DSRDTU準
備好；RTS流控信號；CTS流控信號；RI來電提示(暫未用)
圖3為GPRS模塊的配置流程圖 ZWG-23A功能強大，具有眾多可配置的參數(shù)，在此提 供了多種方便的配置方式。從配置界面上來分，包括"字符配置方式"和"圖形配置方式"。其中字符配置方式不需要專用工具，只需一個串口調(diào)試工具即可(比如Windows自帶的"超 級終端")，該方式直接使用配置命令操作DTU。圖形配置使用專用配置工具(軟件與產(chǎn)品 配套提供)，軟件界面友好并且使用方便。從本質(zhì)上來說圖形配置也是用配置命令來設(shè)置DTU 的，只不過配置工具完成了所有命令的發(fā)出和解析。所以用戶也可以編寫自己的配置工具。 從距離來分，包括"本地串口配置"和"遠程GPRS無線配置"，它們使用相同的命令和格 式。本項目中采用的是本地配置，通過MODEM 口向DTU發(fā)送AT命令來進行相關(guān)配置。
圖4為本實用新型系統(tǒng)軟件流程圖
數(shù)據(jù)采集發(fā)送終端的應(yīng)用軟件程序設(shè)計主要包括以下兩個部分GPRS接收命令和數(shù)據(jù)采 集與發(fā)送。應(yīng)用程序軟件是基于嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-II。定義了四個主要的事件標志 位GPRS在線標志位，數(shù)據(jù)采集標志位，采集完畢標志位和接收命令標志位。這四個標志位 協(xié)調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)發(fā)送，接收命令等任務(wù)。
本實用新型的主要技術(shù)指標
1. 對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集，采樣頻率2.56Hz—2560Hz ;
2. GPRS無線傳輸速率40kbps — 171. 2kbps;
3. 短信告警功能；
4. 無需撥號，永遠在線向公網(wǎng)固定IP地址發(fā)送數(shù)據(jù)，在富客戶端的WEB頁面上實時顯示當 前的溫、濕度信息，并提供三級告警級別。
權(quán)利要求1、一種基于GPRS的嵌入式傳感器與WEB數(shù)據(jù)交換的裝置，其特征在于主要包括有傳感器、嵌入式終端模塊，GPRS無線終端模塊，遠程客戶端數(shù)據(jù)接收模塊，所述的傳感器直接與嵌入式終端模塊連接，嵌入式終端模塊通過GPRS無線終端模塊與遠程客戶端數(shù)據(jù)接收模塊相連。
2、 按權(quán)利要求1所述的基于GPRS的嵌入式傳感器與WEB數(shù)據(jù)交換的裝置，其特征在 于所述的嵌入式終端模塊采用處理器LPC2138，其IZO 口與傳感器直接相連。
3、 按權(quán)利要求1或2所述的基于GPRS的嵌入式傳感器與WEB數(shù)據(jù)交換的裝置，其特 征在于所述的傳感器與嵌入式終端模塊之間還設(shè)置有A/D轉(zhuǎn)換器。
4、 按權(quán)利要求1或2所述的基于GPRS的嵌入式傳感器與WEB數(shù)據(jù)交換的裝置，其特 征在于所述的GPRS無線終端模塊與嵌入式終端模塊之間采用MODEM 口連接。
專利摘要本實用新型屬于嵌入式測控領(lǐng)域，特別是涉及一種基于GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù)，General Packet Radio Service)的數(shù)據(jù)采集、遠程發(fā)送、實時顯示的嵌入式傳感器與WEB數(shù)據(jù)交換的裝置，主要包括有傳感器、嵌入式終端模塊，GPRS無線終端模塊，遠程客戶端數(shù)據(jù)接收模塊，所述的傳感器直接與嵌入式終端模塊連接，嵌入式終端模塊通過GPRS無線終端模塊與遠程客戶端數(shù)據(jù)接收模塊相連。本實用新型有益效果在于將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)無線傳輸?shù)竭h程監(jiān)測中心，從而實現(xiàn)了對現(xiàn)場進行長期實時的遠程監(jiān)測，如果出現(xiàn)異常狀況，嵌入式終端模塊ARM會通過手機短信或者其它形式提示負責人，做到萬無一失。
文檔編號H04L29/08GK201374725SQ200920083309
公開日2009年12月30日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者劉幺和, 熊健民, 鍵 田 申請人:湖北工業(yè)大學