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ENGLISH0755-88840386GPRS網(wǎng)絡(luò)在智能稱重儀表中的實現(xiàn)
發(fā)布時間：2020-08-13 09:00:46 |來源：網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
1系統(tǒng)總體設(shè)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(luò)、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)管理程序四部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(wù)器端;儀表端即客戶端向服務(wù)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(wù)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(guān)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(luò)，再通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點GCSN傳遞給Internet網(wǎng)絡(luò),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(nèi)嵌A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(luò)是通過RS232串口P3.0和P3.1進行發(fā)送和接收的。
3GPRS技術(shù)
GPRS-GeneralPacketRadioService,通用無線分組業(yè)務(wù)，是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù),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(shù)，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?jǐn)?shù)據(jù)的隨時存儲，可以查閱歷史記錄,也可以保存當(dāng)前記錄，并有當(dāng)前時間顯示;設(shè)置了登錄權(quán)限;數(shù)據(jù)中心和客戶端的聯(lián)系不僅基于GPRS網(wǎng)絡(luò)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(wù)器或者服務(wù)商提供的服務(wù)器上,對域名的解析進行修改。也就是當(dāng)你再次訪冋同一個域名的時候,DNS服務(wù)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(wù)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(luò)要訪問這臺計算機就不可能了，因為內(nèi)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(nèi)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(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中某臺主機對外提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，當(dāng)用戶訪問提供映射端口主機的某個端口時，服務(wù)器將請求轉(zhuǎn)到內(nèi)部一提供這種特定服務(wù)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(nèi)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(guān)上裝上端口映射軟件，給局域網(wǎng)內(nèi)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(nèi)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(shè)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(shè)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(luò)連接設(shè)置 |
|
ATS1SS |
AT*SlSS=srvProfileId,srvParmTag,BrvP&rmValue |
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)置 |
|
|
APSISO |
ATSISO^srvProfileld |
打開網(wǎng)絡(luò)連接 |
|
|
ATSISC |
ATSISC=6rvProfileId |
關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接 |
|
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「話令 |
ATD |
ATD手機號碼 |
撥打電話 |
|
ATDL |
ATDL |
重拔 |
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|
信令短指 |
AT+CSCA |
AT+CSCA-短信中心號碼 |
設(shè)置短信中心號碼 |
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AT+CMGF |
AT+CMGF^l（文本格式）或。（pdu格式） |
設(shè)置短信格式 |
|
|
AT+CMGS |
AT+CMGS=短信內(nèi)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(gòu)成C段的內(nèi)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(gòu)成方式同第C段）
I：協(xié)議標(biāo)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(shè)定釆用UCS2編碼）
按此結(jié)構(gòu)構(gòu)建PDU碼即可發(fā)送任何形式的消息。
5結(jié)束語
GPRS網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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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