太阳能供电gprs 无线数据传输系统的设计与实现

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1、太阳能供电GPRS无线数据传输系统的设计与实现文/王娜随着时代的发展，科技的进步，我国的无线通信技术也在不断创新进步。传输数据的容量越来越大，速度越来越快，供电模式由传统的电线供电发展为更加方便节能环保的太阳能供电，在自动化生产、监控技术、交通管理等部门得到了广泛的应用。本文就太阳能供电GPRS无线数据传输系统进行了简单的介绍。摘要【关键词】太阳能GPRS数据传输系统设计GPRS是从GSMX络中发展出的一种数据传输服务，与卫星通信服务相比更加廉价，同时也能基本满足业务需要，被广泛的应用到工业生产和工业测控的实时数据采集和传输

2、当中。GPRS无线数据传输系统是一种非常好的远程数据传输方式，传输速度快、安全性高、成本低、覆盖面广，同时用户可以直接使用现有的X络，不用自己建设，也不需要铺设X络线路，大大节省了开发费用。无线数据传输系统包括三个功能模块：供电模块、无线通信和数据采集。传统供电方式需要铺设供电线路，改用太阳能供电后，供电成本得到了有效降低。1GPRS无线数据传输系统的总体设计GPRS无线数据传输系统可应用到很多领域，下文我们以某河道的水位监测远程监控为例，对GPRS无线数据传输系统进行分析设计。1.1系统功能分析河道水位监测的特点是单个监测

3、点数据量小、监测点数目多、实时性要求低、监测点较为分散，若是采用基本的人工监测，会耗费大量的人力物力，但工作成果却是有限的。随着科技的发展，我们将X络通信技术引入，采用太阳能供电GPRS无线数据传输系统进行实时监测，将现场采集到的监控数据利用无线X络传输到监控中心，有效降低了监控成本，并为后期的数据分析工作打下了良好的基础。具体的系统功能要求包括：太阳能供电功能，以太阳能电池为主，并配备蓄电池装置，防止连续阴天时太阳能电池无法供电；数据采集功能，该系统要在规定的时间进行数据采集，按事先定好的程序处理后存储在内存中，等待传输；

4、无线数据传输功能，采用GPRS无线数据通信技术将采集好的数据传输到监控中心；数据存储功能，终端的数据存储器要将一周之内测得的数据按照时间保存好；参数设置显示功能，能够显示该系统的现时工作状态，并能根据实际状况调整参数；自动报警功能，当检测数据超出了警戒范围或供电电压不足时，该系统要能向监控中心报警；终端管理功能，监控中心可以对现场监控设备远程调整工作参数和数据采集时间。1.2系统总体架构针对河道水位监测的系统设计按照功能划分可以分为：电源供应层，太阳能供电；采用现场传感器进行采集的数据采集层；利用GPRS无线设备进行数据传输

5、的传输层；利用GPRS构建的X络通信层；上位机应用层，指的是监控中心。系统的X络架构是整个系统设计中最为重要的部分之一，我们要根据X络架构设计组建系统、设计通信协议和系统数据采集终端的软硬件。1.3GPRSX络结构分析GPRSX络是在已有的GSMX络基础上构建的，引入了三个组件，GGSN、SGSN和PCU。这些组件可以帮助用户分组发送接收数据，以MS代表移动台、BSS代表基站子系统、Um代表无线空中接口、SGSN用于处理数据交互、GGSN用于连接GPRSX络和外部X，介绍GPRSX络是如何工作的。首先，MS利用无线通信连接G

6、PRS蜂窝，随后GPRS蜂窝连接GSM基站，将数据分组传送给SGSN，数据处理后，若是归于内部X，则传送回MS，若是需要传送给外X的，则将数据传送给GGSN。若是数据最开始就是外部X络传输过来的，则由GGSN传送给SGSN进行判断，是否输送给相应的MS。2太阳能供电模块设计2.1太阳能供电模块的基本组成太阳能电池在设计时要考虑到太阳能的特性，非连续性供应能源且强弱程度没有规律，采用将收集到的不稳定电能转化为蓄电池储存电能，再由蓄电池进行供电。供电模块可以分为四个部分：电池板、充放电控制电路、蓄电池、电源调理电路。太阳能电池板

7、是GPRS无线数据传输系统的能量源，由多个单元串并联而得，能够将不稳定太阳能转化为不稳定电能；充放电控制电路的功能是将不稳定的电能转化储蓄电能，其运行的状态控制着整个太阳能供电模块的状态；蓄电池除了储存电能以外，还要在阴天没有太阳的时候承担起供电的任务，向负载提供电力，一般采用酸铅蓄电池；电源调理电路的功能是调节输出电压，为负载提供稳定的输出电压。2.2太阳能电池的输出特性太阳能电池是非线性的电子元件，通过实验研究可知，太阳能的输出会受到日照强度和温度的影响。随着日照强度的增强，输出短路电流和最大功率也会显著上升；随着温度的

8、升高，开路电压成下降趋势；总体的输出功率随着日照强的增强而升高，随着温度的上升而减小。2.3铅酸蓄电池的充电控制铅酸蓄电池的充电方式有：恒流法、恒压法、二阶段法、三阶段法。恒流法控制简单但是利用率较低，且会析出过多的气体；恒压法充电时间短而且效率较高，但是充电初期的充电电流有可能会给电池造