一、系統(tǒng)概述
現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測站點大部分都安裝在野外、機房、企業(yè)排污點等無人值守的地方，設備的運行狀態(tài)必須靠工作人員定期到現(xiàn)場進行檢查，這樣不僅浪費大量的人力及物力，而且因為采 用定期檢查無法實時得到設備的運行狀態(tài)，一但設備出現(xiàn)故障，必須等到工作人員到達現(xiàn)場時才能發(fā)現(xiàn)，勢必造成一些不必要的工作失誤。解決這一問題的關鍵是如何才能夠把現(xiàn)場設備的工作狀態(tài)實時地反映給工作人員。北京栩如光科技有限公司研發(fā)的GSM信息環(huán)境在線預警系統(tǒng)為這一問題提供了一個簡單、容易執(zhí)行、投入少、可靠的解決方案。
二、模塊簡介及其特點
短消息服務(SMS)是GSM技術應用的一項重要內容，它具有一些突出特點如：一次可傳輸70個字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的內容可以是字符或數(shù)字；可以在GSM網(wǎng)絡內端對端傳輸，還可以從GSM網(wǎng)絡外(如互聯(lián)網(wǎng))發(fā)送短消息給一個端點站；短消息通過設在移動通信部門的短消息中心(MSC)用GSM系統(tǒng)的信令信道傳送，與語音信道不沖突，即使終端處在通話狀態(tài)下也可進行傳送；在短消息傳送過程中，不進行呼叫連接建立和釋放的過程；MSC具有短消息的存儲功能，在終端設備關機時，可以保持消息在一定時間內有效等。利用這些特點，及其雙向傳輸?shù)?性能，可方便地實現(xiàn)對于采集站設備的信息采集和遠程控制，即實現(xiàn)遙測和遙控。
短消息業(yè)務是GSM系統(tǒng)中不需要建立端到端業(yè)務通道服務。點對點短消息是以任意形式的字母數(shù)字串，通過數(shù)字控制信道傳送的。空閑時占用獨立專用控制信道(SDCCH)，信息速率為782b/s；通話時占用慢速隨路控制信道(SACCH)，信道速率為383b/s。為了避免時延過長，以及對這些爭搶接入信道負荷過大，每條短消息幀長度為70個字節(jié)(按ASCII字符7bit編碼為160個字符)。因此可以在任何時候發(fā)送或接收短消息的傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元TPDU(Transport Protocol Data Unit)，無論話音或數(shù)據(jù)通信是否正在進行。由于公眾GSM網(wǎng)絡在范圍內實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，建立GSM系統(tǒng)不須再組建專用通信網(wǎng)絡，所以具有實時傳輸數(shù)據(jù)功能的短消息應用將可以做成傳輸各種檢測、監(jiān)控數(shù)據(jù)信號和控制命令的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，可以廣泛用于遠程監(jiān)控、定位導航、個人通信終端等。
三、短信模塊技術實現(xiàn)原理
北京栩如光科技有限公司結合當?shù)噩F(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測站點的實際情況及本公司研發(fā)的GSM信息環(huán)境在線預警系統(tǒng)給出一種基于GSM短信息的遠程環(huán)境監(jiān)測站運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設計方案。
3.1系統(tǒng)組成：
I輸入輸出檢測控制單元:
輸入輸出檢測控制單元直接與環(huán)境監(jiān)測點的設備控制接點及狀態(tài)輸出接點連接，執(zhí)行來自上位機或工作人員通過手機短信息發(fā)送過來的指令，以完成對環(huán)境監(jiān)測點設備的控制。同時當設備運行狀態(tài)變化通過狀態(tài)輸出接點輸出信號時，輸入輸出檢測控制單元能夠主動向上位機或工作人員的手機發(fā)送報告。
3.2技術參數(shù)：
輸出結點：4路繼電器輸出，1A/24VDC、1A/120VAC
輸入結點：4路輸入
隔離電壓：3750V
工作電壓：10～30VDC
工作溫度范圍：-40～+85℃
II短信息數(shù)據(jù)傳輸模塊（GSM100）:短信息數(shù)據(jù)傳輸模塊主要完成短信息命令的接收解碼并發(fā)送給輸入輸出檢測控制單元、同時將輸入輸出檢測控制單元返回或主動報告數(shù)據(jù)的編碼發(fā)送。
技術參數(shù)：
頻率：EGSM/GSM 900/1800MHz
工作電壓：5～12DC
接口速率：可編程
接口電平：RS232、RS485、TTL可選
發(fā)射電流：＜2
工作溫度：－30～60℃
3.3工作原理
管理中心計算機控制：
管理中心計算機通過通信接口將控制命令按通信協(xié)議送入短信控制機GSM，GSM100將命令組合打包通過短信息方式傳輸?shù)蕉绦畔?shù)據(jù)傳輸模塊GSM100，GSM100將所接收的數(shù)據(jù)進行解包校驗并將完整的命令通過通信接口下傳到輸入輸出檢測控制單元，根據(jù)指令對監(jiān)測站設備進行相應得操作，操作結果相關數(shù)據(jù)再通過通信送入GSM100，GSM100將數(shù)據(jù)組合打包再以短信息方式傳輸給YN1100短信控制機，GSM短信控制機將數(shù)據(jù)解包校驗后送入管理中心計算機，整個控制過程完成 。
工作人員通過手機發(fā)送短信息控制：
工作人員用手機按格式編輯短信息發(fā)送到短信息數(shù)據(jù)傳輸模塊GSM100，GSM100將所接收的數(shù)據(jù)進行解包校驗并將完整的命令通過通信接口下傳到輸入輸出檢測控制單元，根據(jù)指令對監(jiān)測站設備進行相應得操作，操作結果相關數(shù)據(jù)再通過通信送入GSM100，GSM100將數(shù)據(jù)組合打包再以短信息方式傳輸給工作人員手機。
監(jiān)測站設備運行狀態(tài)改變報告:
當GSM100檢測到監(jiān)測站設備運行狀態(tài)發(fā)生改變時，主動向主模塊發(fā)送狀態(tài)報告命令，GSM100將該命令以短信息的方式發(fā)送到管理中心計算機或工作人員手機。
