CN101202938A - 用gsm模块实现的水位远程监控和预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用GSM模块实现的水位远程监控和预警系统，利用GSM模块实现的水位远程监控和预警，系统包括开关信号取样电路、系统微控制器电路、GSM模块和移动电话；开关信号处理电路将采集到的开关电压信号转换为标准TTL电平，然后将标准TTL逻辑电平送向微处理器进行处理；系统构成一个可靠的硬件和稳定的网络运行平台，从而实现无人看守的水位远程监控和预警系统，使水库管理人员随时随地准确了解水库水位情况，实现自动化管理。

Description

用GSM模块实现的水位远程监控和预警系统

技术领域

本发明涉及移动通信的短消息服务SMS(short message service)技术，特别涉及一种用GSM模块实现的水位远程监控和预警系统。

背景技术

现行水库管理技术对水位监控和预警通常由人工完成，人为因素常常造成对水情的延误和错误判断，当水库存水位高于一定深度时，由于水库管理人员无法在第一时间得知实际情况，从而发生水位过高发生溢出，造成浪费和不必要的人为水灾；当水库存水位下降到临界水位时，由于水库管理人员无法及时得知实际情况，从而发生库存水量不足，造成断水的情况；因此需要有一个可靠的硬件和稳定的网络运行平台来实现无人看守的水位远程监控和预警系统，使水库管理人员随时随地准确了解水库水位情况。

发明内容

本发明的目的就是针对现有水位监控和预警系统技术状况的不足，提供一种新的技术方案，利用GSM模块实现的水位远程监控和预警，从而实现水位自动化监测和管理。

本发明是这样实现的：水位监控和预警系统包括开关信号取样电路、系统微控制器电路、GSM模块和移动电话；其中，开关信号取样电路将采集到的开关电压信号转换为标准TTL电平，然后将标准TTL逻辑电平送向微处理器进行处理；

系统微控制器电路包括单片机AT89S52，通过公头DB9连接GSM模块，通信方式选用3线模式；电晶振为11.0592MHZ，波特率为9600；AT89S52的RXD、TXD和DB9的接线约定，PC的DB9引脚定义2为输入，3为输出，5为公共地；LM339的8个比较器分别与SW0～SW7相连，把开关信号输出到AT89S52的P1.0～P1.7；系统微控制器电路单片机的存储器中装入控制程序进行判断、处理采集到的信号、然后驱动系统GSM模块工作。

GSM模块由电源电路、GSM基带处理器、FLASH存储器、通信接口电路、射频电路、发射天线等构成；GSM模块提供一个DB9接头或扩展通信接口用来实现RS 232通信，该DB9接头可以直接和PC的串口COM1和COM2相连。

本发明的优点是：系统利用GSM模块主要实现了预警功能：当水库存水位高于一定深度时，系统及时向水库管理人员发出溢出预警的SMS，从而防止水位过高发生溢出造成事故；当水库存水位下降到临界水位时，系统及时向水库管理人员发出溢出预警的SMS，防止发生库存水量不足，造成断水；当水库管理人员利用移动电话向系统发出查询水位的SMS时，系统能以SMS形式正确回应当前库存水位状态到管理人员的移动电话。系统构成一个可靠的硬件和稳定的网络运行平台，从而实现无人看守的水位远程监控和预警系统，使水库管理人员随时随地准确了解水库水位情况，实现自动化管理。

附图说明

图1.本发明系统框图，并作为说明书附图；

图2.开关信号取样电路；

图3.系统微控制器电路；

图4.主程序流程图；

图5.逻辑判断和处理流程图；

图6.SMS的发送和接收判断和处理流程图；

图7.SMS的发送成功否判断过程图。

具体实施方式

系统构成如图1所示，主要由5大部分构成，其中GSM模块是本系统中设计的核心，本设计采用德国西门子的公司的GSM模块TC35i，GSM网络使用中国移动GSM短消息服务网络，移动电话采用市场上普通的移动电话。

图2所示为位于水下的开关信号取样装置，这里水位变化而导致的开关通断，反映为SW0到SW7输入端电压的变化。当水位高于某一开关触点时，GND和该触点间因为水的接触而导通，因此当水位高于SW0附近的溢出警戒线，系统应发出溢出预警5MS，当水位低于SW7附近缺水预警线时，则应发出缺水预警SMS。

图3为开关信号取样电路。负责开关电压信号到标准TTL电平间的转换，然后将标准TTL逻辑电平送向微处理器进行处理。图3中只画出了一路，共有2片LM339的8个比较器分别与SW0～SW7相连，把开关信号输出到AT89S52的P1.0～P1.7。

图4为系统微控制器电路，采用典型的AT89S52系统结构，通过公头DB9连接GSM模块，通信方式选用简单的3线模式。电路参数的选择中选取晶振为11.0592MHZ，以产生精确的9600波特率，满足GSM模块的通信所需。需要特别强调的是AT89S52的RXD、TXD和DB9的接线。PC的DB9引脚定义2为输入，3为输出，5为公共地，因此实际接线时要确保AT89S52的TXD经电平转换后连接DB9的2脚，RXD经电平转换后连接DB9的3脚，同时把5脚作为系统公共地连接。

整个系统采用+5V供电，GSM模块使用其配套的专用电源。

系统微控制器电路单片机的存储器中装入控制程序，从而实现上述功能，整个应用软件分为主程序和中断处理程序两大部分。

主程序部分的流程图如图5所示，大循环根据不同的开关量输入进行相应的逻辑判断和处理；如图6所示依次判断溢出、缺水和情况查询三种情况，每次当发送完SMS后都需要经过图6中所示由C到D的应答判断，以确定GSM模块是否成功完成SMS的发送，具体判断过程如图7所示。

整个软件部分的关键是标记的处理和SMS的发送和接收；在实际编程中对于标记的处理特别重要，特别是当图7中判定发送SMS失败时没有安排程序循环发送直到发送成功，这是考虑到在溢出或者缺水的情况持续存在的情况下，即便一次不成功还可以再次根据当前水位状态重新进行判断处理。

根据上述说明，本行业技术人员结合专业知识即可再现本发明。

Claims (1)

1.一种用GSM模块实现的水位远程监控和预警系统，包括开关信号取样电路、系统微控制器电路、GSM模块和移动电话；其中，开关信号取样电路将采集到的开关电压信号转换为标准TTL电平，然后将标准TTL逻辑电平送系统微控制器进行处理；系统微控制器电路包括单片机AT89S52，通过公头DB9连接GSM模块，通信方式选用3线模式；电晶振为11.0592MHZ，波特率为9600；AT89S52的RXD、TXD和DB9的接线约定，PC的DB9引脚定义2为输入，3为输出，5为公共地；LM339的8个比较器分别与SW0～SW7相连，把开关信号输出到AT89S52的P1.0～P1.7；GSM模块提供一个DB9接头或扩展通信接口用来实现RS 232通信，该DB9接头可以直接和PC的串口COM1和COM2相连；系统微控制器电路单片机的存储器中装入控制程序。

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