空气质量自动监测仪的GPRS无线数据传输方法

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1、第28卷第4期增刊2007年4月仪器仪表学报ChineseJournalofScientificInstr哪entVoL28No．4ApL2007空气质量自动监测仪的GPRS无线数据传输方法唐紫晶，何振江，胡仁义，胡昌宝(华南师范大学物理与电信工程学院广州510631)摘要：本文根据空气质量自动监测仪的测量数据对无线数据传输的要求，在分析了自备电台、GsM短消息、GPRs等多种无线通信方式的情况，给出了一种基于微型嵌入式实时系统正／()S_Ⅱ和GPRs技术的无线数据传输方案，能够更加快捷地实现分布式大气监测系统数据的传输。为目前使用的先进的自动监测仪器提供了一种新的无线数据传输手段。关键词：无

2、线数据传输；通_}=}j分组无线业务GPRS；嵌人式实时操作系统Wirelessdatatr粕smi“ingmethodfortheautomaticmonitorinstr哪ent0fatmospherequalityTangZ玎ing，HcZhenjiang，HuRenyi，HuChangbao(Sc^00f吖吼埘f54删丁Wec硎研"n妇ti删勘gi榭一增Som函i瑚Mm以№妇”吣，G抛增拍o“5】06础，吼f嘏)Abs衄Id：Accordingtotherequest0fwirelessdatatran乳11ittingtoautomaticmo面toriflstr眦entofatrn

3、ospherequality，thisar6canalyzesthecurfentsituationofSe“Pmvidetra舾mitter_receiver，shortmessageof(为MaIldGPRSIt百vesamethodbasingon正／o争IhndGPRSfordatatransfllit，whichcanbeusedindistributedatmos—phcrequalltymonitorjngsysternThisdesignprovidesanew、张yofwirelessdatatransmittir培fortheadvancedau—to工工1aticn删to

4、rinstr咖entusingatpresellt．Keywords：诵relessdatatraIlsmhting；GPRS；唧beddedRT()S1引言大气环境越来越恶劣已是不辨的事实，环境空气质量的监测变得很重要。但是多站点分布式的空气质量监测仪器采用有线数据传输效果很差，因此考虑使用无线数据传输。无线数据传输指的是利用无线网络传送目标的空间信息，文字信息以及实时数据。相比有线数据传输，具有数据实时传输，数据准确率高，计费合理．覆盖范围广，扩容简单，兼容性强，组网简单而迅速，能做到公网与专网的有效组合，并且维护容易。在这个背景下，我们已经研发具有自主知识产权的空气质量监测仪器，该仪器包

5、括s02含量测量仪、氮氧化物含量测量仪、颗粒物含量测量仪。为了实现仪器将来的产业化，更人性地分布式管理以及网络化，我们对仪器的数据采用无线传输的方法。2GPRs特点GPRS即通用分组无线业务，是在GsM基础上发展起来的一种承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。它抛弃了传统的独占电路交换模式，采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一信道又可以由多个用户共享，有效利用了信道资源。现阶段中国移动的GPRS覆盖范围在中心城市几乎100％，在边远地区也达到80％以上，实际应用带宽30～50Kb／s，适于远程监测系统的通信。分布式环保监测站必须将数据实时传送至控制终端，如采用明

6、线传送数据，实时性差，维修费时且不便宜。根据这个特点，我们就几种传输方式分别在运行成本，数据处理，保密性，实时性和监控性等方面作出对比。第4期增刊唐紫品等：空气质量自动监测仪的GPRs无线数据传输方法523表l传输方式性能对比基于对比，我们最终确定使用GPRs进行数据传输。3基本原理空气测控系统主要由控制模块、GPRs模块、传输网络、监控中心组成。图1空气监测系统框图其巾，GPRs模块是进行无线传输的核心，其实就是GPRs网络终端。一端通过Rs232串口与采集控制模块相连，另一端通过天线与GPRs网络基站相连。采样数据进入控制模块，经过原始转换，按照TCP／lP协议打成数据包后送人GPRs模块

7、。数据包在GPRs模块中按照GPRs协议再次进行数据包封装，然后通过模块外置天线发送至无线网络基站，再由基站转发到GPRs网络上进行传送，这时监控中心就可以拨号来直接在(讲Rs无线网络上获得采样数据，或者也可以通过公共数据网络间接得到这些采样数据，实现与控制模块的互连。传输网络主要是承担数据传输任务的GPRs无线网络和公共数据网络。4GPRS传输硬件实现主要由控制模块，TcP／IP模块和无线传送模