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本篇文章主要研究了GPRS網絡在智能稱重儀表數據中心的實現(xiàn)過程和設計。以手機GPRS網絡為載體，通過GPRS網絡進行遠程控制，為監(jiān)控者的監(jiān)控和設備維修提供了很大的方便。文章著重從智能稱重控制儀表的動態(tài)域名解析、端口映射、pdu模式三個方面進行了設計和實驗。

儀表系統(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／Internet網絡、數據中心數據管理程序四部分組成。工作流程大致如下：

通信過程的第一步是：建立數據中心和儀表之間的通信鏈路。數據中心類似服務器端；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。

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

智能稱重儀表原理

此次設計是基于皮帶秤智能稱重儀表而設計的，儀表采用Ａｄｕｃ８３４芯片 ，芯片內嵌Ａ／Ｄ轉換器，與５１指令兼容，可產生大波特率加快數據傳輸速度，稱重儀表原理如下：

GPRS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模塊和數據中心的通信鏈路載體，根據ｗｉｎｓｏｃｋ的連接狀態(tài)參數，可以動態(tài)觀察到儀表是否在監(jiān)控中；后臺數據庫支持數據的隨時存儲，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；數據中心和客戶端的聯(lián)系不僅基于GPRS網絡而且也利用手機模塊自身的功能，如打電話或發(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。

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ＩＰ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。也就是當你再次訪問同一個域名的時候， ＤＮＳ服務器會自動連接變化了的ＩＰ地址。由于固定ＩＰ數量有限，且申請固定ＩＰ的費用較高，所以普遍用的都是動態(tài)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ＩＰ。而儀表跟數據中心通信時是用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。[page]

２端口映射

對動態(tài)ＩＰ的局域網里的一部普通主機來說，訪問任何一個網站都是可以的，可是外部網絡要訪問這臺計算機就不可能了，因為內部的計算機ＩＰ地址年第３６卷第６期 ２０ 儀表采集通過皮帶秤上的物料產生的速度傳感器和重量傳感器的信號，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。數據從儀表傳送給GPRS網絡是通過ＲＳ２３２串口Ｐ３．０和Ｐ３．１進行發(fā)送和接收的。３ GPRS技術GPRS－Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ，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，沒有數據傳輸不收費，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２ｓ。 是自己定義的，局域網外部的訪問者無法識別，而實現(xiàn)內部計算機被外部計算機訪問的方法就是端口映射。端口映射功能就是可以讓內部網絡中某臺主機對外提供網絡服務，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ＩＰ地址機器的多個端口映射成局域網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、可以在網關上裝上端口映射軟件，給局域網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內任何一臺機器都是可以使用的。

３通信鏈路

上位機采用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ編程， ＷＩＮＳＯＣＫ控件 Ｓ ｃｉｅｎｃｅ － Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 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ａａ為字符串，則發(fā)送字符串為ｗｉｎｓｏｃｋ． ｓｅｎｄａｔａ ａａ，接收字符串為ｗｉｎｓｏｃｋ． ｇｅｔｄａｔａ ａａ。監(jiān)控ｗｉｎｓｏｃｋ的連接狀態(tài)ｗｉｎｓｏｃｋ． ｓｔａｔｅ可以很清楚的知道客戶端是否在線；Ｗｉｎｓｏｃｋ偵聽端口：Ｗｉｎｓｏｃｋ． ｌｏｃａｌｐｏｒｔ＝ＸＸＸＸＷｉｎｓｏｃｋ． 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。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 ＡＴ指令

這次設計采用的是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：

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)送數據消息， 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； （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；
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；
Ｅ：信息類型， ２位十六進制數；
Ｆ：被叫號碼長度， ２位十六進制數； （包括６８及號碼長度）
Ｇ：被叫號碼類型， ２位十六進制數，取值同Ｂ；
Ｈ：被叫號碼，長度由Ｆ中的數據決定； （構成方式同第Ｃ段）
Ｉ：協(xié)議標識， ２位十六進制數； （ ００點對點）
Ｊ：數據編碼方案， ２位十六進制數； （ ０８為ｕｎｉ－ｃｏｄｅ編碼）
Ｋ：有效期， ２位十六進制數； （ ＦＦ有效期最長）
Ｌ：用戶數據長度， ２位十六進制數； （每個字符為兩個字節(jié)） ＡＴ指令 格式 功能 
Ｍ：用戶數據，其長度由Ｌ中的數據決定。 （ Ｊ中 網絡 ＡＴ＾ＳＩＣＳ ＡＴ＾ＳＩＣＳ ＝ｃｏｎＰｒｏｆｉｌｅＩｄ， ｃｏｎＰａｒｍＴａｇ， ｃｏｎＰａｒｍＶａｌｕｅ網絡連接設置ＡＴ＾ＳＩＳＳ ＡＴ＾ＳＩＳＳ＝ｓｒｖＰｒｏｆｉｌｅＩｄ， ｓｒｖ０８設定采用ＵＣＳ２編碼）按此結構構建pdu碼即可發(fā)送任何形式的消息。

結束語

GPRS網絡應用在智能稱重儀表中，解決了數據的無線傳輸問題，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；數據傳輸的實時性也得到了解決；對監(jiān)控煤礦產量提供了很大的便利。

參考文獻：

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［２］王先培，王泉德．測控系統(tǒng)通信與網絡教程［Ｍ］．武漢大學出版社， ２００４．
［３］ ＭＣ５５／ＭＣ５６ Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｅｎｇｉｎｅ． ＭＣ５５／ＭＣ５６＿ＡＴＣ＿Ｖ００．０１．
［４］ ＭＣ５５ Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｅｎｇｉｎｅ． ＭＣ５５＿ＲＮ＿Ｖ０２．５０．
［５］馬曉凱，等．計算機網絡技術及應用［Ｍ］．冶金工業(yè)出版社， ２００４．（作者通訊地址：太原市親賢北街８號瑞和居１號樓１８０１號郵政編碼： ０３０００６收稿日期： ２００７－ ０９－ １２）

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