专利名称：基于gprs/cdma技术的在线环境监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境监测技术领域，特别涉及一种基于GPRS/CDMA技术的在线环境监测仪。
背景技术：
目前，环境监测领域普遍采用采集器+监测控制单元+电话调制解调器数据电台、GSM短信息相结合的方式来完成环境监测数据的采集、传输、接收、分析、数模/模数转换等功能。这种方式主要存在着以下几方面的缺点①所需的采集器和监测控制单元主要靠进口，国外此类设备价格昂贵，因此设备造价很高，难以普及。
②进口部件随机所带的操作软件功能非常简单，难以满足当前环境监测行业的实际需要。
③目前所使用的电话线上网、数据电台或者GSM短信息等数据传送形式，普遍存在着成本过高，受地域或距离限制等因素约束，在实际应用过程中得不到很好的推广。例如有线数据传输技术需要租用电信部门的专用线路，运营成本高，而且受到地域范围的限制，特别是在一些偏远地区和恶劣的地理环境下，有线数据网络根本覆盖不到，就无法采用有线数据传输；另外不能实现实时传送数据的功能。
数据电台的抗干扰能力比较差，覆盖面积受到发射功率的限制；一般只能在城域建设自己的无线局域网，投资也比较大。
GSM短信息方式，虽然网络覆盖面比较广，不需要另外建设网络，但是，它具有有时不能100％实现实时性发送和接收、连续传送数据量小，从而加大了传输费用等不利因素。
而基于GPRS/CDMA的无线分组数据传输技术，目前只有GPRS/CDMA无线Modem产品，该产品在实际使用过程中需要借助于电脑来接入到Internet网络，进行数据传输，不能独立使用进行数据传输。

发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于GPRS/CDMA技术的在线环境监测仪。该监测仪的功能必须完全满足环境监测的功能需求，且能独立进行数据传输，还要造价便宜，运营成本低、传输距离不受地域限制。
本实用新型包括通讯控制器、无线通讯卡、电源模块；通讯控制器的I/O通讯端口与无线通讯卡的I/O通讯端口相互匹配连接，电源模块的电源输出端分别对应连接通讯控制器、无线通讯卡的电源输入端，通讯控制器上还留有连接采集器的总线接口。
所述的通讯控制器包括单片机U1、锁存器U2、U4、数据存储器U3、多通道接口U5、U6、电平转换芯片U7、U8、U9、10；单片机U1的P2端口各输出端对应连接数据存储器U3的A8～A15端，P0端口各输出端直接连接数据存储器U3的D0～D7端，还经由锁存器U2对应连接数据存储器U3的A0～A7端，还经由锁存器U4连接多通道接口U5、U6，多通道接口U5、U6的I/O端口分别连接有电平转换芯片U8、U9、U10，并通过它们连接多个采集器，单片机U1的P10、P11端经电平转换芯片U7连通无线通讯卡的I/O端。
所述的无线通讯卡上设有可擦写存储器芯片，芯片中固化有支持GPRS或CDMA或GPRS和CDMA网络的嵌入式软件。
实际工作中，本实用新型的通讯控制器通过采集器实时获取各监测点的现场数据，并将采样数据送给无线通讯卡，无线通讯卡按使用的传输控制协议对采样数据进行技术处理后，通过GPRS/CDMA无线网络发给监控中心，同时接收监控中心的控制指令，并根据监控中心的控制指令远程控制环境采集器的运行状态，确保环境监测系统的正常运转。
本实用新型采用多样的数据采集方式，扩大了监控点的规模，提高了数据的真实性和完整性，提高了数据分析的及时性和准确性，并能与目前我国常用采集器的接口匹配连接，替代现有系统的监测控制单元，大大降低设备进口的资金压力。本实用新型还能够有效可靠的同国产无线通讯卡“FreeCom2D无限通”之间成功无缝挂接，降低了运行成本，提高了环境监控的工作效率，实现了环境监测的真正自动化。


附图1为本实用新型实施例的工作原理方框图附图2为本实用新型实施例的通讯控制器原理框图附图3为本实用新型实施例的通讯控制器电路原理图具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的实施例进行说明参考附图1，本实用新型实施例包括通讯控制器1、无线通讯卡2、电源模块3；通讯控制器1的I/O通讯端口与无线通讯卡2的I/O通讯端口相互匹配连接，电源模块3的电源输出端分别对应连接通讯控制器1、无线通讯卡2的电源输入端，通讯控制器1上还留有连接采集器的总线接口。
参考附图2、3，本实用新型实施例的通讯控制器1包括单片机U1、锁存器U2、U4、数据存储器U3、多通道接口U5、U6、电平转换芯片U7、U8、U9、10；单片机U1的P2端口各输出端对应连接数据存储器U3的A8～A15端，P0端口各输出端直接连接数据存储器U3的D0～D7端，还经由锁存器U2对应连接数据存储器U3的A0～A7端，还经由锁存器U4连接多通道接口U5、U6，多通道接口U5、U6的I/O端口分别连接有电平转换芯片U8、U9、U10，并通过它们连接多个采集器，单片机U1的P10、P11端经电平转换芯片U7连通无线通讯卡2的I/O端。所述的无线通讯卡上设有可擦写存储器芯片，芯片中固化有支持GPRS或CDMA或GPRS和CDMA网络的嵌入式软件。
本实用新型实施例的无线通讯卡2上设有可擦写的EEPROM存储器芯片，芯片中固化有支持GPRS的嵌入式软件。
本实用新型实施例在工作中，各种采集器与通讯控制器组成具有星形拓扑的网络，而无线通讯卡则对整个星形网络的运行进行管理和控制。其中，通讯控制器负责所有通讯任务及其管理，为了实现大量的数据的转存和传送，通讯控制器扩展具有较大容量的数据存储器。通讯控制器通过多通道串行通讯接口电路实现与多种采集器的通讯管理功能，为了能区分网络中的连接的多种采集器，每台采集器都配有自己的地址号，网络中采集器有增减时，通讯控制器通过查询方式自动检测网络中采集器的连接情况，方法是发送采集器地址后在限定时间内等待采集器回答，有回答时登记该采集器，无回答则判该采集器未连接到网络。通讯控制器与每台采集器的通讯采用查询方式，每100ms查询一台仪器，若要与某一台采集器通讯，则由无线通讯卡进程调度程序设置相应的通讯任务，由通讯控制器与其通讯，若无通讯任务则等待100ms后，与下一台采集器通讯。通讯控制器通过转换开关来控制与各采集器的通讯，可有效地抑制各种采集器的相互干扰，减少通讯出错的可能性，各种采集器的串行口为RS232标准接口，因此选用多片MAX232芯片实现单片机TTL电平与RS232电平的转换。通讯控制器采用P10、P11作输入输出，利用外部中断和定时器模拟RS232口的串行发送和接收过程，并采用MAX232芯片实现电平转换，实现与无线通讯卡的串行通讯。
在本实用新型实施例中，电源主芯片采用HZD05，无线通讯卡采用“青岛中天信息技术公司”生产的专利产品“FreeCom2D无限通”，单片机U1采用89C52、锁存器U2、U4采用74LS373、数据存储器U3采用6264、多通道接口U5、U6采用4051、电平转换芯片U7、U8、U9、10采用MAX232。
权利要求1.一种基于GPRS/CDMA技术的在线环境监测仪，其特征在于包括通讯控制器(1)、无线通讯卡(2)、电源模块(3)；通讯控制器(1)的I/O通讯端口与无线通讯卡(2)的I/O通讯端口相互匹配连接，电源模块(3)的电源输出端分别对应连接通讯控制器(1)、无线通讯卡(2)的电源输入端，通讯控制器(1)上还留有连接采集器的总线接口。
2.根据权利要求1所述的一种基于GPRS/CDMA技术的在线环境监测仪，其特征在于所述的通讯控制器(1)包括单片机(U1)、锁存器(U2、U4)、数据存储器(U3)、多通道接口(U5、U6)、电平转换芯片(U7、U8、U9、10)；单片机(U1)的P2端口各输出端对应连接数据存储器(U3)的A8～A15端，P0端口各输出端直接连接数据存储器(U3)的D0～D7端，还经由锁存器(U2)对应连接数据存储器(U3)的A0～A7端，还经由锁存器(U4)连接多通道接口(U5、U6)，多通道接口(U5、U6)的I/O端口分别连接有电平转换芯片(U8、U9、U10)，并通过它们连接多个采集器，单片机(U1)的P10、P11端经电平转换芯片(U7)连通无线通讯卡(2)的I/O端。
3.根据权利要求1所述的一种基于GPRS/CDMA技术的在线环境监测仪，其特征在于所述的无线通讯卡(2)上设有可擦写存储器芯片，芯片中固化有支持GPRS或CDMA或GPRS和CDMA网络的嵌入式软件。
专利摘要一种基于GPRS/CDMA技术的在线环境监测仪，主要由通讯控制器1、无线通讯卡2、电源模块3三部分构成。本实用新型采用多样的数据采集方式，扩大了监控点的规模，提高了数据的真实性和完整性，提高了数据分析的及时性和准确性，并能与目前我国常用采集器的接口匹配连接，替代现有系统的监测控制单元，大大降低设备进口的资金压力。本实用新型还能够有效可靠的同国产无线通讯卡“Free Com2D无限通”之间成功无缝挂接，降低了运行成本，提高了环境监控的工作效率，实现了环境监测的真正自动化。
文档编号G01N35/00GK2632677SQ0320751
公开日2004年8月11日 申请日期2003年8月12日 优先权日2003年8月12日
发明者王朝波, 许维胜, 赵风杰, 刘敏, 桑红 申请人:青岛中天信息技术有限公司