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(shí)用新型屬于嵌入式測(cè)控領(lǐng)域，特別是涉及一種基于GPRS (通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)， General Packet Radio Service)的數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程發(fā)送、實(shí)時(shí)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(dòng)、路面溫濕度等數(shù)據(jù)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。 技術(shù)背景
長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于數(shù)據(jù)的采集顯示系統(tǒng)一直以現(xiàn)場(chǎng)采集或者有線測(cè)控為主，這些測(cè)控方式 不僅成本高，花費(fèi)大量的人力財(cái)力，而且得到的結(jié)果也不能完全滿足安全需要，特別是對(duì)于 超遠(yuǎn)距離，這些方法就更顯得不合適宜。因此，需要設(shè)計(jì)出一種新的無(wú)線測(cè)控技術(shù)，來(lái)實(shí)時(shí) 了解現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集狀況。近年來(lái)，基于中國(guó)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)通CD區(qū)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)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(gè)城市建立了環(huán)保檢測(cè)站，這些檢測(cè)站可以通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí) 時(shí)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(shí)際速率一般為 40kbps。因此，將GPRS無(wú)線遠(yuǎn)程終端模塊引入現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)領(lǐng)域是一種切實(shí)可行的方案，具有工 程實(shí)際意義。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀据^低，傳輸結(jié)果實(shí)時(shí)準(zhǔn)確。
本實(shí)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(wú)線終端
模塊，遠(yuǎn)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(guò)GPRS無(wú)線終端模塊與遠(yuǎn)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(wú)線終端模塊與嵌入式終端模塊之間采用MODEM 口連接。 本實(shí)用新型主要包括基于GPRS無(wú)線傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)采集和傳輸軟件設(shè)計(jì)以及遠(yuǎn)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(jì)，解決的關(guān)鍵問題在于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸和
接收以及數(shù)據(jù)在WEB頁(yè)面的實(shí)時(shí)更新與顯示。
本實(shí)用新型利用嵌入式終端模塊ARM對(duì)現(xiàn)場(chǎng)傳感器的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、處理，通過(guò)GPRS
模塊來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程發(fā)送，并把這些信息提交給網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)，同時(shí)系統(tǒng)的專家決策系統(tǒng)會(huì)在一定范圍內(nèi)做出預(yù)警及其通報(bào)信息，其結(jié)果以手機(jī)短信或者語(yǔ)音信息提示給相關(guān)負(fù)責(zé)人， 并做出相應(yīng)的處理。
本實(shí)用新型的有益效果在于
1. 將現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行長(zhǎng)
期實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
2. 如果出現(xiàn)異常狀況，嵌入式終端模塊ARM會(huì)通過(guò)手機(jī)短信或者其它形式提示負(fù)責(zé)人， 做到萬(wàn)無(wú)一失。


圖l為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)圖2為本實(shí)用新型GPRS無(wú)線終端模塊與嵌入式終端模塊的連接圖； 圖3為GPRS無(wú)線終端模塊的配置流程圖； 圖4為本實(shí)用新型系統(tǒng)軟件流程圖。
具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但是本實(shí)施例不會(huì)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型 的限制。
實(shí)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(chǎng)，并與嵌入式終
端模塊連接，ARM進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在嵌入式終端模塊通過(guò)全串口 (MODEM 口)與GPRS 無(wú)線終端模塊相連，GPRS無(wú)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(xué)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(dòng)后打開服務(wù)器即可進(jìn)行接收、處理并達(dá)到實(shí)時(shí)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(guò)設(shè)定值，嵌入式ARM終端便會(huì)通過(guò)GPRS模塊向負(fù) 責(zé)人的手機(jī)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(zhǔn)備好；DSRDTU準(zhǔn)
備好；RTS流控信號(hào)；CTS流控信號(hào)；RI來(lái)電提示(暫未用)
圖3為GPRS模塊的配置流程圖 ZWG-23A功能強(qiáng)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(lái)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(gè)串口調(diào)試工具即可(比如Windows自帶的"超 級(jí)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(lái)說(shuō)圖形配置也是用配置命令來(lái)設(shè)置DTU 的，只不過(guò)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(lái)分，包括"本地串口配置"和"遠(yuǎn)程GPRS無(wú)線配置"，它們使用相同的命令和格 式。本項(xiàng)目中采用的是本地配置，通過(guò)MODEM 口向DTU發(fā)送AT命令來(lái)進(jìn)行相關(guān)配置。
圖4為本實(shí)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(jì)主要包括以下兩個(gè)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-II。定義了四個(gè)主要的事件標(biāo)志 位GPRS在線標(biāo)志位，數(shù)據(jù)采集標(biāo)志位，采集完畢標(biāo)志位和接收命令標(biāo)志位。這四個(gè)標(biāo)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(shí)用新型的主要技術(shù)指標(biāo)
1. 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采樣頻率2.56Hz—2560Hz ;
2. GPRS無(wú)線傳輸速率40kbps — 171. 2kbps;
3. 短信告警功能；
4. 無(wú)需撥號(hào)，永遠(yuǎn)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(yè)面上實(shí)時(shí)顯示當(dāng) 前的溫、濕度信息，并提供三級(jí)告警級(jí)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(wú)線終端模塊，遠(yuǎn)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(guò)GPRS無(wú)線終端模塊與遠(yuǎn)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(wú)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(shí)用新型屬于嵌入式測(cè)控領(lǐng)域，特別是涉及一種基于GPRS(通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)，General Packet Radio Service)的數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程發(fā)送、實(shí)時(shí)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(wú)線終端模塊，遠(yuǎn)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(guò)GPRS無(wú)線終端模塊與遠(yuǎn)程客戶端數(shù)據(jù)接收模塊相連。本實(shí)用新型有益效果在于將現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，如果出現(xiàn)異常狀況，嵌入式終端模塊ARM會(huì)通過(guò)手機(jī)短信或者其它形式提示負(fù)責(zé)人，做到萬(wàn)無(wú)一失。
文檔編號(hào)H04L29/08GK201374725SQ200920083309
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)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(qǐng)人:湖北工業(yè)大學(xué)