基于GPRS的廣播發射機房遠程溫度監控系統

摘 要：設計的遠程溫度監控系統可以將從遠端機房獲得的溫度通過GPRS網絡、INTERNET網絡傳送到遠程監控中心，實現溫度的記錄和顯示和報警，為減輕值班人員勞動強度，實現“有人留守、無人值班”運行方式提供可靠的應用保障。

關鍵詞：GPRS；廣播發射機房；遠程溫度監控系統

1 引言

在我局大多數臺站依托成熟的控制技術實現“有人留守，無人值班”運行方式后，作為輔助設施，將設備溫度送達到中控機房實施監控，是非常有必要的。遠程數據采集已經成為一種重要的手段，與傳統的監測手段相比，它有著不受環境、氣候、地理位置限制的獨特優勢，在廣播電臺的運用也將為安全播出中心工作提供可靠的技術支持。借助于無線網絡來實現與溫度相關的數據或控制指令的傳送，達到實時在線巡檢和監測，從而減輕值班員勞動強度和對人的依賴，確保播出萬無一失。本文所設計的遠程溫度控制系統，既能實現溫度的測量，還能在一定程度上實現對溫度的控制。其中測溫數據可以無線傳輸方式傳送到遠程監控端實現遠程監控。

2 系統方案設計

⑴本系統的結構如圖1所示，由AT89C52單片機組成的溫度測控板和GPRS無線通信模塊H7118通過RS232接口方式結合在一起，實現多路溫度的測量與控制。采集的溫度數據通過GPRS移動通訊網絡發送到Internet上的數據中心服務器，通過Internet實現客戶機（Client）與數據中心服務器（Server）通信，最終實現對被控對象溫度的采集與控制。

⑵GPRS模塊采用H7118 GPRSDTU，H7118提供RS232/422/485接口，為用戶的數據設備提供透明的傳輸通道。它內置的自動網絡連接和協議處理模塊可以實現自動撥號上網，一開機就能自動附著到GPRS網絡上，并與數據中心建立通信鏈路，隨時收發用戶數據設備的數據。H7118 GPRS DTU還可以實現點對點、點對多點、中心對多點的對等數據傳輸。單片機溫度控制板的功能是采集現場的溫度數據，然后通過Max232與GPRS模塊H7118 DTU進行通信，將溫度數據傳送遠程監控中心進行顯示和處理。同時，為方便機房檢修人員實時查看發射機及配電系統的工作狀態，將測得溫度數據在本地LCD上顯示。還可以外接諸如風扇等降溫裝置來控制現場溫度，溫控板結構如圖2所示。

⑶溫度板的測量采用熱敏電阻來實現，根據熱敏電阻的特性可知其電阻值隨溫度線性變化。通過外接電阻網絡，可將溫度的變化轉換成電壓的變化，并通過運算放大器構成差動運算放大電路進行減法運算，獲得與0℃～50℃對應的微小電壓送第二級運算放大器進行放大。選擇合適的電阻獲得合理放大倍數，即可得到與0℃～50℃對應的0～5V電壓信號送A/D轉換電路，圖3所示。通過調節電路中W1，W2電位器可以使電壓的輸出與溫度的變化呈現較好的線性關系，W1主要是調零，而W2主要是調溫度。液晶顯示模塊使用KS0108B及其兼容控制驅動器作為列驅動器，同時使用KS0107B及其兼容驅動器作為行驅動器。由于采用了KS0107B只要提供電源就能產生行驅動信號和各種同步信號，可直接與8位微處理器相聯。與單片機的連接如圖4。

⑷中控機房的液晶顯示器可以實時顯示測得溫度值、設定溫度值等。主控軟件設計數據中心監控軟件采用Visual Basic配合深圳宏電公司提供的動態鏈接庫gprs_dll.dll進行程序設計開發。該動態鏈接庫包括了與DTU通訊所需的全部函數，包括服務的啟動，數據的發送和接受，服務的關閉。數據中心的主要功能是管理相應的DTU，開啟GPRS服務，利用GPRS網絡和Internet網絡發布控制命令和接受溫控板傳送的溫度數據，關閉GPRS服務等。數據中心界面如圖5所示。

⑸中控機房客戶機程序與數據中心服務器間采用winsock控件實現通訊，中控值班人員要對被控對象進行設定和測量時只需要在可上網的計算機上使用客戶端程序就行了，不必要在物理位置固定的數據中心上進行操作，方便值班員使用。在程序設計時，由于采用GPRS通訊，應盡量減少流量，單片機不主動向數據中心發送數據，只有當客戶端或數據中心服務器要求發出測量請求時，單片機溫控板才會向數據中心服務器發送被測溫度數據，再由服務器轉發至中控機房監測計算機。

3 結束語

通過在INTERNET網絡上測試，該溫度測控系統能正確可靠的工作，特別適合廣播電臺的遠程溫度巡檢。如果配置多個溫度控制板和多個H7118GPRS DTU，即可實現分布式無線溫度測量。多個測量點的溫度數據匯聚在數據中心上，由中控室值班人員決定選擇哪一個測量點，獲得數據進一步處理以實現溫度的顯示和控制。基于GPRS的溫度測控系統特別適合測量點較為分散，需要事實遠程監控和巡檢的機房設備，因此該系統的設計為我局實現“無人值班，有人留守”提供了可靠保障的應用價值。

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