基于GPRS的电梯在线监控系统的设计

 　　数据存储芯片采用CATALYS公司的串行CMOSE2PROM——AT24C02，先进的CMOS技术实质上减少了器件的功耗。该器件含有256个8位字节存储空间，有一个16字节页写缓冲器。AT24C02支持IC，总线数据传送协议IC，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器，任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据(发送或接收)的模式。AT24C02接口电路如图3所示。

　　3 软件设计与实现

　　3．1 AT指令

　　AT指令集是从终端设备(Terminal Equipmen，TE)或数据终端设备(Data TerminalEquipment，DTE)向终端适配器(Terminal Adapter，TA)或数据电路终端设备(Data Circuit Terminal Equipment，DCE)发送的。通过TA，TE发送AT指令来控制移动台(Mobile Station，MS)的功能，与GSM网络业务进行交互。用户可以通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制。
AT指令是一个接口标准，其指令格式都比较固定。指令是以AT或者at为前缀，以回车符<CR>结尾。指令不区分大小写，但其参数对大小写敏感。AT指令包括4种类型，见表1。

　　3．2 EM310连接到监控中心AT指令设计实现

　　EM310中内嵌了TCP／IP协议，并且以AT指令的形式给控制模块(本设计才用LPC2148)提供接入GPRS网络进而接入Internet的API接口。通过EM310连接到监控中心一般要经过以下几步(如无特别说明，AT指令返回OK表示成功，返回ERROR表示失败)：

　　3．3 终端软件设计

　　由ARM微处理器编程实现IP模块相关指令及GPRS模块相关指令。完成终端的上网、建立连接、发送数据等功能。使用C语言和IAR for ARM编译环境进行软件开发。程序分为主程序、终端串口通信程序和电梯信号采集／控制程序。主程序完成GPRS模块初始化与网络连接等操作，串口通信程序完成GPRS模块和监控中心计算机之间的数据传输，电梯信号采集／控制程序完成电梯运行状态和故障信息的收集以及解析监控中心命令，操作电梯的运行。结合终端机的功能需求设计了几个功能模块，分别如下：

　　1)参数配置模块，实现本地终端的功能配置，系统初始化、设备号、监控中心IP地址和心跳包时间的设置。

　　2)本地控制模块，接受监控中心的指令，通过终端机与本地PLC间通信把电梯运行指令传递到PLC以实现远程操作电梯的运行。

　　3)GPRS通信传输模块，实现数据“透明传输”功能。终端将待上传的数据暂存在一个1 024 B的缓冲区中，主循环程序检测到上传数据标识置位则启动数据上传模块。对于接收到的来自监控中心的数据，采用主循环程序中直接发送AT读指令的方法来提取数据。

　　4)GPRS线路维护模块，在每次心跳包时间到的时候，向监控服务器发送一固定数据帧，然后判断接收到已定义的握手数据包，或者若是接收超时的情况，重新登陆GPRS，实现终端和服务器间网络连接断开后的重新连接。
下位机软件流程如图4所示。

　　3．4 监控中心系统

　　监控中心服务器的配置也是本系统中的关键一环，具有终端查询、控制、报警和数据保存打印等功能，负责监视多个远程终端通过因特网发送过来的数据，并定时将重要数据保存到中心数据库中。监控中心的功能庞大且复杂。由于系统是基于IP地址和因特网，所以为保护网络中通信数据的安全性，还需要对通信数据进行加密。

　　4 结束语

　　为实现信号在电梯监控系统中的远距离传输，提出一种基于GPRS网络通信技术和计算机控制技术的监控系统，给出构建结合无线通信网络和ARM嵌入式的系统框架的方法，分析系统的软硬件设计及各部分功能设计。基于GPRS通信技术的远程监控系统将会有更广泛的应用前景。