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1系統(tǒng)總體設計方案

該系統(tǒng)主要由智能稱重儀表、GPRS模塊（MC55）、GPRS/Intemet網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理程序四部分組成。系統(tǒng)結構框圖如圖1所示。工作流程大致如下：

通信過程的第亠步是:建立數(shù)據(jù)中心和儀表之間的通信鏈路。數(shù)據(jù)中心類似服務器端;儀表端即客戶端向服務器請求連接，連接建立后客戶端主動發(fā)送自己的注冊碼（每個客戶端的注冊碼不同）給服務器,這樣就建立起了通信鏈路。

其次是數(shù)據(jù)的傳輸,我們可以通過這個鏈路發(fā)送和獲取儀表的相關信息。數(shù)據(jù)傳輸過程如下:數(shù)據(jù)由稱重儀表送給GPRS模塊，模塊發(fā)送給GPRS網(wǎng)絡，再通過網(wǎng)關節(jié)點GCSN傳遞給Internet網(wǎng)絡,處在Internet上的數(shù)據(jù)中心收到來自儀表端的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)中心到達稱重儀表的流程和這個過程正好相反。

2智能稱重儀表

此次研究是基于皮帶秤智能稱重儀表而研究的，儀表采用Aduc834芯片（如圖2所示）,芯片內嵌A/D轉換器，與51指令兼容，可產(chǎn)生大波特率加快數(shù)據(jù)傳輸速度,稱重儀表原理如下：

 

圖2

儀表釆集通過皮帶秤上的物料產(chǎn)生的速度傳感器和重景傳感器的信號,對其進行放大、濾波后送入微處理器進行A/D轉換，微處理器對其進行計算處理,得到通過皮帶秤的物料的重量值。

數(shù)據(jù)從儀表傳送給GPRS網(wǎng)絡是通過RS232串口P3.0和P3.1進行發(fā)送和接收的。

3GPRS技術

GPRS-GeneralPacketRadioService,通用無線分組業(yè)務，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術,提供端到端的、廣域的無線IP連接，以“分組”的形式傳送資料到用戶手上。由于使用了“分組”的技術，基本上可以實現(xiàn)24小時在線;用戶總是在線且按流量計費，沒有數(shù)據(jù)傳輸不收費,大大降低了成本;GPRS的最大優(yōu)勢在于速度快，目前的GSM移動通信網(wǎng)的傳輸速度為每秒9.6K字節(jié);GPRS接入等待時間短，可快速建立連接,平均為28。

4GPRS上位機實現(xiàn)

上位機程序是用VB語言編寫，采用winsock控件作為GPRS模塊和數(shù)據(jù)中心的通信鏈路載體，根據(jù)winsock的連接狀態(tài)參數(shù)，可以動態(tài)觀察到儀表是否在監(jiān)控中;后臺數(shù)據(jù)庫支持數(shù)據(jù)的隨時存儲，可以查閱歷史記錄,也可以保存當前記錄，并有當前時間顯示;設置了登錄權限;數(shù)據(jù)中心和客戶端的聯(lián)系不僅基于GPRS網(wǎng)絡而且也利用手機模塊自身的功能，如打電活或發(fā)信息通知客戶端上線;也可以發(fā)送控制手機模塊的AT指令控制客戶端。

.4.1動態(tài)域名解析

,域名解析就是將一個域名解析為一個動態(tài)的1P地址，每次在電腦IP地址發(fā)生改變時，軟件會自動將新的IP地址發(fā)送到DNS服務器或者服務商提供的服務器上,對域名的解析進行修改。也就是當你再次訪冋同一個域名的時候,DNS服務器會自動連接變化了的IP地址。由于固定IP數(shù)量有限,且申請固定IP的費用較高，所以普遍用的都是動新IP,也就是每次掉線之后DNS服務器分配給終端的是不同于上一次登陸的1P。而儀表跟數(shù)據(jù)中心通信時是用IP地址進行訪問的，讓這個變化的IP始終被捕捉到,域名解析就顯得很重要了。

4.2端口映射

對動態(tài)IP的局域網(wǎng)里的一部普通主機來說，訪問任何一個網(wǎng)站都是可以的，可是外部網(wǎng)絡要訪問這臺計算機就不可能了，因為內部的計算機IP地址是自己定義的，局域網(wǎng)外部的訪問者無法識別，而實現(xiàn)內部瞄機郵部tmi訪問6W就是端口蜘

端口映射功能就是可以讓內部網(wǎng)絡中某臺主機對外提供網(wǎng)絡服務，當用戶訪問提供映射端口主機的某個端口時，服務器將請求轉到內部一提供這種特定服務的主機。利用端口映射功能可以將一臺公網(wǎng)IP地址機器的多個端口映射成局域網(wǎng)內部不同機器上的不同端口。理論上可以提供六萬多個端口的映射。

實現(xiàn)端口映射常用的方法有兩種:一、可以在網(wǎng)關上裝上端口映射軟件，給局域網(wǎng)內計算機做端口映射;二、可以在寬帶路由器上做端口映射，現(xiàn)在一般的寬帶路由器都有這種功能。而第二種方法是對局域網(wǎng)內任何一臺機器都是可以使用的。

4.3通信鏈路

上位機采用VisualBasic編程,WINSOCK控件組,WINSOCK在信息的發(fā)送端和接收端建立了橋梁，發(fā)送信息和接收信息都很方便。

設心為字符串，則

發(fā)送字符串為winsock.sendataaa,

接收字符串為winsock.getdataaa。

監(jiān)控winsock的連接狀態(tài)winsock餌tate可以很清楚的知道客戶端是否在線；

Winsock偵聽端口：

Winaock.localport=XXXX

Winsock.listen

則可以設定winsock在用XXXX端口進行偵聽，以隨時接收客戶端的連接請求，然后分配空閑winsock進行通信₀

在偵聽端口的選擇上，一定要選擇空閑可用的端口,不要和計算機本身系統(tǒng)發(fā)生沖突。

4.4AT指令

這次研究釆用的是SIEMENS公司的MC55手機模塊,模塊通過RS232串口與單片機通訊，每種模塊都有自己特定的AT指令，主要用到的AT指令如表1所示：

 

A備令		格式	能功
-	APSICS	ATSICS=conProfi]eld,corParmTag,coiiParmValue	網(wǎng)絡連接設置
	ATS1SS	AT*SlSS=srvProfileId,srvParmTag,BrvP&rmValue	網(wǎng)絡服務設置
	APSISO	ATSISO^srvProfileld	打開網(wǎng)絡連接
	ATSISC	ATSISC=6rvProfileId	關閉網(wǎng)絡連接
「話令	ATD	ATD手機號碼	撥打電話
	ATDL	ATDL	重拔
信令短指	AT+CSCA	AT+CSCA-短信中心號碼	設置短信中心號碼
	AT+CMGF	AT+CMGF^l（文本格式）或。（pdu格式）	設置短信格式
	AT+CMGS	AT+CMGS=短信內容或長度（根據(jù)格式而定）	發(fā)送信息

4.5短信的PDU模式

如果沒有建立通信鏈路，而我們又想對遠程稱重儀表進行訪問，我們就可以使用短消息方式進行通信。

短消息有Text和PDU兩種模式。使用Text模式收發(fā)短信代碼簡單，實現(xiàn)起來十分容易，但最大的缺點是不能收發(fā)中文短信;PDU模式不僅支持中文短信,也能發(fā)送英文短信。PDU模式收發(fā)短信可以使用3種編碼：7~bit、8-bit和UCS2編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符,8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息,UCS2編碼用于發(fā)送Unicode字符。

PDU碼一般由十三項組成：

A：短信息中心地址長度,2位十六進制數(shù);（為B和C的長度之和）

B：短信息中心號碼地址類型,2位十六進制數(shù)；

C：短信息中心號碼;（其中短信息中心號碼長度為11位,末位加F,從左數(shù)每兩位交換位置構成C段的內容）

D：文件頭字節(jié),2位十六進制數(shù)；

E：信息類型,2位十六進制數(shù)；

.F：被叫號碼長度,2位十六進制數(shù);（包括68及號碼長度）

G：被叫號碼類型,2位十六進制數(shù)，取值同B;

H：被叫號碼,長度由F中的數(shù)據(jù)決定;（構成方式同第C段）

I：協(xié)議標識,2位十六進制數(shù);（00點對點）

J：數(shù)據(jù)編碼方案,2位十六進制數(shù);（08為皿i-code編碼）

K：有效期,2位十六進制數(shù);（FF有效期最長）

L：用戶數(shù)據(jù)長度,2位十六進制數(shù);（每個字符為兩個字節(jié)）

M：用戶數(shù)據(jù)，其長度由L中的數(shù)據(jù)決定。（J中08設定釆用UCS2編碼）

按此結構構建PDU碼即可發(fā)送任何形式的消息。

5結束語

GPRS網(wǎng)絡應用在智能稱重儀表中，解決了數(shù)據(jù)的無線傳輸問題，在惡劣條件下只要有手機信號的區(qū)域都可以使用;受干擾小，資費低廉;數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性也得到了解決；對監(jiān)控煤礦產(chǎn)量提供了很大的便利。

 

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