CN201230359Y

CN201230359Y - 多测控点无线远程测控系统

Info

Publication number: CN201230359Y
Application number: CNU2008201162272U
Authority: CN
Inventors: 朱健; 潘洋; 夏振平; 陈家胜
Original assignee: Nanjing Normal University
Current assignee: Nanjing Normal University
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2009-04-29
Anticipated expiration: 2018-05-16

Abstract

本实用新型公开了一种多测控点无线远程测控系统，由主控制器与多个测控前端组成；主控制器：GSM通讯模块与主控微处理器相连实现远程测控；主控接收模块、主控发送模块与主控微处理器相连，实现与测控前端的通信；JTAG接口实现在线编程。测控前端：开关量接口与前端微处理器相连，实现对开关量信号的测量控制功能；A/D转换模块与前端微处理器组成模拟信号的测量部分；控制模块与前端微处理器组成控制部分；前端接收模块、前端发送模块与前端微处理器相连，实现与主控制器的通信。本实用新型通过GSM通讯模块实现远程测控。主控制器与测控前端实现无线连接，并可扩展多个测控前端。增强系统的灵活性，方便使用，并降低成本。

Description

多测控点无线远程测控系统

技术领域

本实用新型是一种无线测控系统，尤其是一种多测控点的无线远程测控系统。

背景技术

在远程测控技术中，现有基于GSM远程测控系统，因为主控制器与前端测控部分集成在一个电路板上，应用不灵活。并且受测控点较为单一，对于多个测控点只能有线近距离扩展，不方便。《基于GSM无线远程集中抄表电表管理系统》(《华中科技大学学报(自然科学版)》第35卷，第12期2007年12月)，该文对于多个电能表测量点采用有线连接，安装上就有地理环境的局限性。《基于GSM通讯模块的灌溉远程监测与控制器》(专利号200420000723.3)，该专利对每个控制前端都配备GSM通讯模块以实现无线通讯，但整个系统的成本较高。

发明内容

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种多测控点无线远程测控系统，通过GSM通讯模块实现远程测控。主控制器与测控前端实现无线连接，并可扩展多个测控前端。增强系统的灵活性，方便使用，并降低成本。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种多测控点无线远程测控系统，由主控制器与多个测控前端组成；所述主控制器包括主控微处理器、GSM模块、主控接收模块、主控发送模块、JTAG接口；GSM通讯模块与主控微处理器相连实现了远程测控；主控接收/发送模块与主控微处理器相连，实现与测控前端的通信；JTAG接口可实现在线编程，方便修改程序；所述测控前端包括前端微处理器、开关量接口、A/D转换模块、控制模块、前端接收模块、前端发送模块；开关量接口与前端微处理器相连，实现对开关量信号的测量控制功能；A/D转换模块与前端微处理器组成了模拟信号的测量部分；控制模块与前端微处理器组成了控制部分；前端接收/发送模块与前端微处理器相连，实现了与主控制器的通信。

主控制器与测控前端运用无线接收发送模块，通过无线连接的方式构成了整个系统。无线接收发送模块，采用编解码技术建立了信道。主控制器采用问讯方式，通过验证码识别各个测控前端，与各个测控前端建立连接，实现对多个测控前端的测量与控制。

用户向GSM模块发送控制命令，主控制器读取GSM模块中的短信内容并分析处理。主控制器通过无线发送模块，广播发出验证码。测控前端通过无线接收模块收到验证码，若验证码不匹配，不做任何响应。若验证码匹配，则通过无线发送模块向主控制器发送回答口令，并等待接收主控制器发送执行命令。主控制器接收到回答口令后，该连接建立，发送执行的命令。该测控前端接收到命令后，通过控制电路执行该命令。

用户向GSM模块发送查询命令，主控制器读取短信，先与对应的测控前端建立连接。主控制器发送查询命令，该测控前端接收命令后执行。可以通过A/D转换模块读取被测试对象的模拟量数据。同时也可以通过开关量接口查询测试对象的开关状态。然后以一定的格式向主控制器发送数据，数据发送完后，发送结束标志码表明数据发送完毕，主控制器接收到结束标志码后，该连接断开。主控制器将接收到的数据以短信方式，通过GSM模块发送给用户。

本实用新型的特点：各测控前端相互独立，以无线方式与主控制器连接，安装方便，降低了安装的复杂度。以编解码建立信道和验证码识别各测控前端，适合多个分散测控点的小范围区域环境情况。采用廉价的无线收发模块，降低了成本。通过主控制器的GSM通讯模块，可以实现远程测控。测控前端通过扩展，可以应用于多种用途。主控制器支持在线编程，方便使用。可用于家庭的安防系统，水电表的抄送系统等。

附图说明

图1系统功能示意图；

图2主控制器结构示意图；

图3测控前端结构示意图

图4主控制器的微处理器、JTAG接口、GSM接口电路图

图5无线发送模块电路图

图6无线接收模块电路图

图7测控前端电路图

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

如图1所示，多测控点无线远程测控系统，由主控制器和多个测控前端构成，以无线方式建立通信。用户通过GSM网络实现对整个系统的监测与控制。

如图2和图4所示，主控制器由主控微处理器、GSM通信模块、主控接收模块、主控发送模块和JTAG接口部分组成。微处理器采用LPC2131，通过MAX232电平转换电路与GSM通信模块连接。MAX232芯片14、13脚接GSM通信模块的RXD、TXD，12、11脚接LPC2131的RXD、TXD。通过JTAG接口实现在线编程。通过I/O引脚与图5中主控发送模块的数据口SD0～SD3相连，与图6中无线接收模块的数据口RD0～RD3相连。构成了主控制器。

由图3和图7所示，测控前端包括前端微处理器、开关量接口、A/D转换模块、控制模块、前端接收模块、前端发送模块。微处理器采用AT89C2051，A/D转换模块采用TLC549八位串行转换芯片，通过接口CS、CLK、DOUT与微处理器连接。前端发送模块数据口SD0～SD3，前端接收模块数据口RD0～RD3连接至微处理器。微处理器通过CONTROL口与控制部分连接，控制部分用继电器来实现，图7中的U21接口外接可实现对控制对象的开关操作。图7中的U22接口为模拟量的输入和IO扩展接口。

如图5和图6所示，无线发送、接收模块采用PT2262和PT2272专用集成编解码芯片，A0～A7为三态地址编码，接正电源、接地和悬空。只有当接收模块与发送模块的地址码一致时，才可以接收发送的数据。设置主控制器的发送模块(图2中)与测控前端的接收模块(图3中)地址一致，测控前端只能接收到主控制器发送的数据；主控制器的接收模块(图2中)与测控前端的发送模块(图3中)设置为另一组地址码，主控制器只接收测控前端发送的数据。由此可以建立相互通信的信道。图5中PT2262的4位数据口在非全零的状态下，自动编码并通过17脚发出，17脚连接图5右侧的315MHz射频电路发送无线信号，通过图5左侧的开关设置地址码A0～A7。图6中的射频接收电路接收到信号经过解调，将数据传给PT2272的14脚。PT2272解析其中的地址码，地址码不一致不做响应，地址码一致则将4位数据，通过数据口RD0～RD3送出。图6左侧的开关可以设置地址码A0～A7。

结合图1、图2和图3所示，用户以短信形式向GSM模块发送控制命令，主控制器通过RS232转换电路读取GSM模块收到的短信并分析处理。主控制器通过无线发送模块，广播发出验证码。测控前端通过无线接收模块收到验证码。若验证码不匹配，不做任何响应。若验证码匹配，则通过无线发送模块向主控制器发送回答口令，并等待接收主控制器发送命令。主控制器接收到回答口令后，表示该连接成功建立。主控制器发送执行命令。该测控前端接收到命令后，通过控制电路执行该命令。

结合图1、图2和图3所示，用户向GSM模块发送查询命令，主控制器读取短信，先与对应的测控前端建立连接。主控制器发送查询命令，该测控前端接收命令后执行。可以通过A/D转换模块读取被测试对象的模拟量数据。同时也可以通过开关量接口查询测试对象的开关状态。然后以一定的格式向主控制器发送数据，数据发送完后，发送结束标志码表明数据发送完毕。主控制器接收到结束标志码后，该连接断开。主控制器将接收到的数据以短信方式，通过GSM模块发送给用户。

Claims

1、一种多测控点无线远程测控系统，由主控制器与多个测控前端组成；其特征是：

所述主控制器由主控微处理器、GSM模块、主控接收模块、主控发送模块、JTAG接口构成；GSM通讯模块与主控微处理器相连实现远程测控；主控接收模块、主控发送模块与主控微处理器相连，实现与测控前端的通信；JTAG接口实现在线编程；

所述测控前端由前端微处理器、开关量接口、A/D转换模块、控制模块、前端接收模块、前端发送模块构成；开关量接口与前端微处理器相连，实现对开关量信号的测量控制功能；A/D转换模块与前端微处理器组成模拟信号的测量部分；控制模块与前端微处理器组成控制部分；前端接收模块、前端发送模块与前端微处理器相连，实现与主控制器的通信。