基于GPRS的远程监控系统

　　远程监控系统在工业控制领域中有着十分重要的意义。在许多工业场合，尤其是对于一些分散的、无人值守的现场，需要对数据进行定时采集从而进行监控。但随着仪器仪表的数字化和无线通信技术的发展，现场设备的远程监控技术可方便实现远程仪表的测量、执行机构的操作和状态的监测，非常有利远程设备的数据抄表、数据管理和设备维护，很大程度上降低了用户的维护成本，更加有利于生产商的售后服务质量，因此远程监控终端装置的研发具有实际意义。因此，提出了一种基于GPRS(General Packet Radio Service)的无线远程监控系统。通用分组无线数据业务(GPRS)是以端对端的分组传输与交换方式为用户提供的发送和接收高速数据、低速数据以及信令的多种业务集合。

　　1 系统硬件设计

　　能够满足系统的基本需求，并充分考虑系统的扩展能力，远程监控终端自动完成仪表模拟信号、数字量、开关量和采集及故障状态指示，定时采集现场仪表数据和各种状态并保存记录。终端设备与远程服务器的通信可控，方式多样，终端数据库本地/远程实时查询，充分节约通信成本。

　　系统的整体框图如图1所示。

　　1.1 模拟量输入电路

　　模拟量输入电路包括取样电路、低通滤波、电压变换、驱动隔离和限幅保护。取样电路实现将传感器的4～20 mA的电流信号转换为电压信号;电压变换电路实现取样电压的调整满足微处理器A/D通道输入电压的要求;低通滤波则消除模拟通道上的工频干扰和高频干扰等;驱动隔离实现输入通道的阻抗匹配;限幅电路使A/D通道输入电压在规定电压范围，保护A/D转换通道。如图2所示。

　　1.2 开关量输入电路

　　开关量输入电路由限流电阻、滤波电容、稳压管、光耦和输入缓冲器组成，电路图如图3所示。

　　1.3 开关量输出电路

　　开关量输出电路由输出锁存器、光耦和驱动器(开极电极输出)组成，电路图如图4所示。

　　1.4 终端小系统电路

　　终端小系统电路由复位电路、看门狗电路、振荡电路和微控制器构成。其中看门狗电路可防止系统运行时的程序死锁，电源电压下降时看门狗电路产生硬件复位信号使系统正常复位。微控制器可选用与51兼容的C8051F02x系列单片机，内部资源丰富，具体特性如下：C8051F0 20/1/2/3器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片，具有64个数字I/O引脚(C8051F020/2)或32个数字I/O引脚(C8051F021/3)。下面列出了一些主要特性：

　　(1)高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达25 MIPS);