本篇文章主要研究了GPRS网络在智能称重仪表数据中心的实现过程和设计。以手机GPRS网络为载体，通过GPRS网络进行远程控制，为监控者的监控和设备维修提供了很大的方便。文章着重从智能称重控制仪表的动态域名解析、端口映射、pdu模式三个方面进行了设计和实验。

仪表系统总体设计方案

该系统主要由智能称重仪表、GPRS模块（ ＭＣ５５） 、GPRS／Internet网络、数据中心数据管理程序四部分组成。工作流程大致如下：

通信过程的第一步是：建立数据中心和仪表之间的通信链路。数据中心类似服务器端；仪表端即客户端向服务器请求连接，连接建立后客户端主动发送自己的注册码（每个客户端的注册码不同）给服务器，这样就建立起了通信链路。

其次是数据的传输，我们可以通过这个链路发送和获取仪表的相关信息。数据传输过程如下：数据由称重仪表送给GPRS模块，模块发送给GPRS网络，再通过网关节点ＧＧＳＮ传递给Internet网络，处在Internet上的数据中心收到来自仪表端的数据。数据从数据中心到达称重仪表的流程和这个过程正好相反。

智能称重仪表原理

此次设计是基于皮带秤智能称重仪表而设计的，仪表采用Ａｄｕｃ８３４芯片 ，芯片内嵌Ａ／Ｄ转换器，与５１指令兼容，可产生大波特率加快数据传输速度，称重仪表原理如下：

GPRS上位机实现

上位机程序是用ＶＢ语言编写，采用ｗｉｎｓｏｃｋ控件作为GPRS模块和数据中心的通信链路载体，根据ｗｉｎｓｏｃｋ的连接状态参数，可以动态观察到仪表是否在监控中；后台数据库支持数据的随时存储，可以查阅历史记录，也可以保存当前记录，并有当前时间显示；设置了登录权限；数据中心和客户端的联系不仅基于GPRS网络而且也利用手机模块自身的功能，如打电话或发信息通知客户端上线；也可以发送控制手机模块的ＡＴ指令控制客户端。

１动态域名解析

域名解析就是将一个域名解析为一个动态的ＩＰ地址，每次在电脑ＩＰ地址发生改变时，软件会自动将新的ＩＰ地址发送到ＤＮＳ服务器或者服务商提供的服务器上，对域名的解析进行修改。也就是当你再次访问同一个域名的时候， ＤＮＳ服务器会自动连接变化了的ＩＰ地址。由于固定ＩＰ数量有限，且申请固定ＩＰ的费用较高，所以普遍用的都是动态ＩＰ，也就是每次掉线之后ＤＮＳ服务器分配给终端的是不同于上一次登陆的ＩＰ。而仪表跟数据中心通信时是用ＩＰ地址进行访问的，让这个变化的ＩＰ始终被捕捉到，域名解析就显得很重要了。[page]

２端口映射

对动态ＩＰ的局域网里的一部普通主机来说，访问任何一个网站都是可以的，可是外部网络要访问这台计算机就不可能了，因为内部的计算机ＩＰ地址年第３６卷第６期 ２０ 仪表采集通过皮带秤上的物料产生的速度传感器和重量传感器的信号，对其进行放大、滤波后送入微处理器进行Ａ／Ｄ转换，微处理器对其进行计算处理，得到通过皮带秤的物料的重量值。数据从仪表传送给GPRS网络是通过ＲＳ２３２串口Ｐ３．０和Ｐ３．１进行发送和接收的。３ GPRS技术GPRS－Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ，通用无线分组业务，是一种基于ＧＳＭ系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线ＩＰ连接，以“分组”的形式传送资料到用户手上。由于使用了“分组”的技术，基本上可以实现２４小时在线；用户总是在线且按流量计费，没有数据传输不收费，大大降低了成本； GPRS的最大优势在于速度快，目前的ＧＳＭ移动通信网的传输速度为每秒９．６Ｋ字节； GPRS接入等待时间短，可快速建立连接，平均为２ｓ。 是自己定义的，局域网外部的访问者无法识别，而实现内部计算机被外部计算机访问的方法就是端口映射。端口映射功能就是可以让内部网络中某台主机对外提供网络服务，当用户访问提供映射端口主机的某个端口时，服务器将请求转到内部一提供这种特定服务的主机。利用端口映射功能可以将一台公网ＩＰ地址机器的多个端口映射成局域网内部不同机器上的不同端口。理论上可以提供六万多个端口的映射。实现端口映射常用的方法有两种：一、可以在网关上装上端口映射软件，给局域网内计算机做端口映射；二、可以在宽带路由器上做端口映射，现在一般的宽带路由器都有这种功能。而第二种方法是对局域网内任何一台机器都是可以使用的。

３通信链路

上位机采用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ编程， ＷＩＮＳＯＣＫ控件 Ｓ ｃｉｅｎｃｅ － Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 组， ＷＩＮＳＯＣＫ在信息的发送端和接收端建立了桥梁，发送信息和接收信息都很方便。设ａａ为字符串，则发送字符串为ｗｉｎｓｏｃｋ． ｓｅｎｄａｔａ ａａ，接收字符串为ｗｉｎｓｏｃｋ． ｇｅｔｄａｔａ ａａ。监控ｗｉｎｓｏｃｋ的连接状态ｗｉｎｓｏｃｋ． ｓｔａｔｅ可以很清楚的知道客户端是否在线；Ｗｉｎｓｏｃｋ侦听端口：Ｗｉｎｓｏｃｋ． ｌｏｃａｌｐｏｒｔ＝ＸＸＸＸＷｉｎｓｏｃｋ． ｌｉｓｔｅｎ则可以设定ｗｉｎｓｏｃｋ在用ＸＸＸＸ端口进行侦听，以随时接收客户端的连接请求，然后分配空闲ｗｉｎｓｏｃｋ进行通信。在侦听端口的选择上，一定要选择空闲可用的端口，不要和计算机本身系统发生冲突。

４ ＡＴ指令

这次设计采用的是ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＭＣ５５手机模块，模块通过ＲＳ２３２串口与单片机通讯，每种模块都有自己特定的ＡＴ指令，主要用到的ＡＴ指令：

４．５短信的pdu模式

如果没有建立通信链路，而我们又想对远程称重仪表进行访问，我们就可以使用短消息方式进行通信。短消息有Ｔｅｘｔ和pdu两种模式。使用Ｔｅｘｔ模式收发短信代码简单，实现起来十分容易，但最大的缺点是不能收发中文短信； pdu模式不仅支持中文短信，也能发送英文短信。 pdu模式收发短信可以使用３种编码： ７－ｂｉｔ、８－ｂｉｔ和ＵＣＳ２编码。 ７－ｂｉｔ编码用于发送普通的ＡＳＣＩＩ字符， ８－ｂｉｔ编码通常用于发送数据消息， ＵＣＳ２编码用于发送Ｕｎｉｃｏｄｅ字符。pdu码一般由十三项组成：
Ａ：短信息中心地址长度， ２位十六进制数； （为Ｂ和Ｃ的长度之和）
Ｂ：短信息中心号码地址类型， ２位十六进制数；
Ｃ：短信息中心号码； （其中短信息中心号码长度为１１位，末位加Ｆ，从左数每两位交换位置构成Ｃ段的内容）
Ｄ：文件头字节， ２位十六进制数；
Ｅ：信息类型， ２位十六进制数；
Ｆ：被叫号码长度， ２位十六进制数； （包括６８及号码长度）
Ｇ：被叫号码类型， ２位十六进制数，取值同Ｂ；
Ｈ：被叫号码，长度由Ｆ中的数据决定； （构成方式同第Ｃ段）
Ｉ：协议标识， ２位十六进制数； （ ００点对点）
Ｊ：数据编码方案， ２位十六进制数； （ ０８为ｕｎｉ－ｃｏｄｅ编码）
Ｋ：有效期， ２位十六进制数； （ ＦＦ有效期最长）
Ｌ：用户数据长度， ２位十六进制数； （每个字符为两个字节） ＡＴ指令 格式 功能 
Ｍ：用户数据，其长度由Ｌ中的数据决定。 （ Ｊ中 网络 ＡＴ＾ＳＩＣＳ ＡＴ＾ＳＩＣＳ ＝ｃｏｎＰｒｏｆｉｌｅＩｄ， ｃｏｎＰａｒｍＴａｇ， ｃｏｎＰａｒｍＶａｌｕｅ网络连接设置ＡＴ＾ＳＩＳＳ ＡＴ＾ＳＩＳＳ＝ｓｒｖＰｒｏｆｉｌｅＩｄ， ｓｒｖ０８设定采用ＵＣＳ２编码）按此结构构建pdu码即可发送任何形式的消息。

结束语

GPRS网络应用在智能称重仪表中，解决了数据的无线传输问题，在恶劣条件下只要有手机信号的区域都可以使用；受干扰小，资费低廉；数据传输的实时性也得到了解决；对监控煤矿产量提供了很大的便利。

参考文献：

［１］齐锋． Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ６． Ｘ程序设计［Ｍ］．中国铁道出版社， 度（根据格式而定）
［２］王先培，王泉德．测控系统通信与网络教程［Ｍ］．武汉大学出版社， ２００４．
［３］ ＭＣ５５／ＭＣ５６ Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｅｎｇｉｎｅ． ＭＣ５５／ＭＣ５６＿ＡＴＣ＿Ｖ００．０１．
［４］ ＭＣ５５ Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｅｎｇｉｎｅ． ＭＣ５５＿ＲＮ＿Ｖ０２．５０．
［５］马晓凯，等．计算机网络技术及应用［Ｍ］．冶金工业出版社， ２００４．（作者通讯地址：太原市亲贤北街８号瑞和居１号楼１８０１号邮政编码： ０３０００６收稿日期： ２００７－ ０９－ １２）

 

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