基于GPRS的广播发射机房远程温度监控系统

摘 要：设计的远程温度监控系统可以将从远端机房获得的温度通过GPRS网络、INTERNET网络传送到远程监控中心，实现温度的记录和显示和报警，为减轻值班人员劳动强度，实现“有人留守、无人值班”运行方式提供可靠的应用保障。

关键词：GPRS；广播发射机房；远程温度监控系统

1 引言

在我局大多数台站依托成熟的控制技术实现“有人留守，无人值班”运行方式后，作为辅助设施，将设备温度送达到中控机房实施监控，是非常有必要的。远程数据采集已经成为一种重要的手段，与传统的监测手段相比，它有着不受环境、气候、地理位置限制的独特优势，在广播电台的运用也将为安全播出中心工作提供可靠的技术支持。借助于无线网络来实现与温度相关的数据或控制指令的传送，达到实时在线巡检和监测，从而减轻值班员劳动强度和对人的依赖，确保播出万无一失。本文所设计的远程温度控制系统，既能实现温度的测量，还能在一定程度上实现对温度的控制。其中测温数据可以无线传输方式传送到远程监控端实现远程监控。

2 系统方案设计

⑴本系统的结构如图1所示，由AT89C52单片机组成的温度测控板和GPRS无线通信模块H7118通过RS232接口方式结合在一起，实现多路温度的测量与控制。采集的温度数据通过GPRS移动通讯网络发送到Internet上的数据中心服务器，通过Internet实现客户机（Client）与数据中心服务器（Server）通信，最终实现对被控对象温度的采集与控制。

⑵GPRS模块采用H7118 GPRSDTU，H7118提供RS232/422/485接口，为用户的数据设备提供透明的传输通道。它内置的自动网络连接和协议处理模块可以实现自动拨号上网，一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据。H7118 GPRS DTU还可以实现点对点、点对多点、中心对多点的对等数据传输。单片机温度控制板的功能是采集现场的温度数据，然后通过Max232与GPRS模块H7118 DTU进行通信，将温度数据传送远程监控中心进行显示和处理。同时，为方便机房检修人员实时查看发射机及配电系统的工作状态，将测得温度数据在本地LCD上显示。还可以外接诸如风扇等降温装置来控制现场温度，温控板结构如图2所示。

⑶温度板的测量采用热敏电阻来实现，根据热敏电阻的特性可知其电阻值随温度线性变化。通过外接电阻网络，可将温度的变化转换成电压的变化，并通过运算放大器构成差动运算放大电路进行减法运算，获得与0℃～50℃对应的微小电压送第二级运算放大器进行放大。选择合适的电阻获得合理放大倍数，即可得到与0℃～50℃对应的0～5V电压信号送A/D转换电路，图3所示。通过调节电路中W1，W2电位器可以使电压的输出与温度的变化呈现较好的线性关系，W1主要是调零，而W2主要是调温度。液晶显示模块使用KS0108B及其兼容控制驱动器作为列驱动器，同时使用KS0107B及其兼容驱动器作为行驱动器。由于采用了KS0107B只要提供电源就能产生行驱动信号和各种同步信号，可直接与8位微处理器相联。与单片机的连接如图4。

⑷中控机房的液晶显示器可以实时显示测得温度值、设定温度值等。主控软件设计数据中心监控软件采用Visual Basic配合深圳宏电公司提供的动态链接库gprs_dll.dll进行程序设计开发。该动态链接库包括了与DTU通讯所需的全部函数，包括服务的启动，数据的发送和接受，服务的关闭。数据中心的主要功能是管理相应的DTU，开启GPRS服务，利用GPRS网络和Internet网络控制命令和接受温控板传送的温度数据，关闭GPRS服务等。数据中心界面如图5所示。

⑸中控机房客户机程序与数据中心服务器间采用winsock控件实现通讯，中控值班人员要对被控对象进行设定和测量时只需要在可上网的计算机上使用客户端程序就行了，不必要在物理位置固定的数据中心上进行操作，方便值班员使用。在程序设计时，由于采用GPRS通讯，应尽量减少流量，单片机不主动向数据中心发送数据，只有当客户端或数据中心服务器要求发出测量请求时，单片机温控板才会向数据中心服务器发送被测温度数据，再由服务器转发至中控机房监测计算机。

3 结束语

通过在INTERNET网络上测试，该温度测控系统能正确可靠的工作，特别适合广播电台的远程温度巡检。如果配置多个温度控制板和多个H7118GPRS DTU，即可实现分布式无线温度测量。多个测量点的温度数据汇聚在数据中心上，由中控室值班人员决定选择哪一个测量点，获得数据进一步处理以实现温度的显示和控制。基于GPRS的温度测控系统特别适合测量点较为分散，需要事实远程监控和巡检的机房设备，因此该系统的设计为我局实现“无人值班，有人留守”提供了可靠保障的应用价值。

[参考文献]

[1]易沅屏.电工学.北京：高等教育出版社，2004，1.

深圳市宏电技术股份有限公司.H7118 GPRS DTU使用说明书，2007.

[2]于复生，等.基于Visual Basic的实时测控软件设计.《微型电脑应用》.2000年02期.

[3]王晓峰.嵌入式温度监测系统的设计与实现.北京：广播电视信息 2013.3.

4肖洪兵，等.80C51嵌入式系统教程.北京：北京航空航天大学出版社，2008，1.