CN102196381A - 基于gsm短消息传输的流量积算仪数据远程存储*** - Google Patents
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Abstract
本发明一种基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***，适用于重要数据的远程异地存储保护，涉及数据远程存储技术领域。包括主控制器部件、无线收发部件、流量信号数据采集与处理电路、液晶显示驱动电路、键盘、保护电路、工作电源，其中主控制器部件为一STC12C5A16S2模块，无线收发部件为一TC35i模块。通过包括主程序，发送包含有瞬时流量值和累计流量值的SMS短信，中断接收包含有计算机所发命令的SMS短信的处理等程序。提供一个可以实现透明数据传输与处理的***平台，远程镜像存储保护，保证在现场仪表出现故障时重要数据不丢失，异地数据备份，双重安全保证。
Description
技术领域
本发明涉及数据远程存储技术领域，具体指一种基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***，适用于重要数据的远程异地存储保护。
背景技术
长期以来，在工业生产领域，特别是石化行业，流量计量一直是油品储运计量工作中的重点和难点，它直接影响着企业运行的稳定和企业成本的控制，某些人员不能到达的区域(如受污染环境、高度危险场所或无人值守的孤岛等)，这些区域往往距离监控者较远，当流量积算仪出现故障或者遭到人为破坏的时候,容易造成流量计量数据丢失。为了防止流量计量工作中重要数据的丢失，降低供油损失率、提高企业效益，将监测数据实时、准确地发送至远程监控者，重要数据远程异地存储保护就显得非常重要。
目前流量积算仪只是在线采集来自现场的压力、温度、流量等模拟信号和脉冲信号,将现场采集的模拟信号转化为数字信号,通过微处理器进行处理,并进行压力及温度补偿，得到瞬时流量值和累计流量值,并没有采用有效的通信方式使采集数据自动传送到远程终端，进行异地存储保护。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺失或不足，提出一种基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***。
近年来,随着计算机技术的发展和应用，工业自动化控制程度不断提高，流量测量装置已趋向具备多种方式传输数据的通信功能,对数据传送的方式提出了更高的要求，针对流量测量量多、面广和实时性要求,本申请发明专利根据流量的计量的现状，采用当今成熟GSM无线通信技术，构建基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***，通过TC35i无线通讯模块以短消息形式将测得的重要数据实时准确地传送，实现远程异地存储保护。
作为全球移动通信***的GSM，是世界上主要的蜂窝***之一。GSM网络经过多年的发展完善，现在已经非常成熟，盲区少，信号稳定，自动漫游，并且通讯距离不受周围环境影响。尤其是GSM短消息，灵活方便，可以跨市、跨省、甚至跨国界传送，短消息服务是该网络提供的一项重要业务。其简便快捷的性能和相对低廉的收费赢得了广大用户的青睐。同时也为许多类型的远程监控提供了技术手段，因此利用手机短消息来实现远程报警、超远程遥控工业设备、传输数据是一个非常不错的选择。
本发明基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***，它包括主控制器部件、无线收发部件、流量信号数据采集与处理电路、液晶显示驱动电路、键盘、保护电路、工作电源，其中，所述的主控制器部件为一微处理器模块，所述的无线收发部件为一GSM短消息收发模块。
所述的微处理器模块为一STC12C5A16S2模块，集成有键盘和LCD液晶接口，其串口一设计为和计算机串口进行通信的RS- 232标准接口，串口二与GSM短消息收发模块连接；
所述的GSM短消息收发模块为TC35i模块，其集成有标准的RS-232接口，SIM卡，可利用AT命令对其进行设置。
本发明实施方法包括：主程序，发送包含有瞬时流量值和累计流量值的SMS短信，中断接收包含有计算机所发命令的SMS短信的处理程序。
所述的主程序：包括微处理器STC12C5A16S2模块初始化程序，TC35i模块初始化程序、按键处理、瞬时流量值和累计流量值数据采集与处理程序，GSM短消息数据编/解码处理程序。
所述的微处理器STC12C5A16S2模块初始化程序包括：设置串口波特率为9600BPS，采用8位异步通讯方式，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验位，设置堆栈指针并允许串口中断，设置定时/计数器为计数方式一，允许定时/计数器中断；还包括LCD液晶驱动电路初始化，设置键盘定时扫描中断时间常数。
所述的TC35i模块初始化程序包括：
首先启动TC35i模块，检测该模块是否已登陆，如未登陆，则重新启动TC35i模块，直到该模块登陆为止；
然后向该模块发送“AT”命令，判断模块是否回送OK？若回送OK，表示该模块通讯一切正常，否则重新向该模块发送“AT”命令，直到该模块回送OK为止；
然后设置TC35i短消息模式为PDU(Protocol Data Unit)模式，设置短消息中心，设置短消息到达自动提示。
所述的按键处理包括：串口选择、波特率设置、通讯模式及通讯协议设置以及流量积算仪中有关流量系数、膨胀系数、密度设置。
所述的瞬时流量值和累计流量值数据采集与处理程序包括：流量变送器将流量信号转换为0~10KHZ的频率信号，由基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***采集和处理，并进行压力及温度补偿，得到瞬时流量值和累计流量值，首先读出定时计数器值，转换为浮点数；
然后按公式计算流量：Q=(N/K)*d20*[1-r(t-20)] ，其中Q—累计流量值，N—脉冲数，K—流量系数，d20—20℃时介质密度 ，r— 膨胀系数、t — 实测管道内液体温度，通过微处理器进行处理，并进行压力及温度补偿，得到瞬时流量值和累计流量值，对这些数据进行存储并在LCD显示屏上显示，同时通过TC35i无线通信模块以短消息形式传输这些重要数据，异地备份保护瞬时流量值和累计流量值。
所述的GSM短消息数据编/解码处理程序包括：首先对数据进行PDU编码，一般PDU编码模式包括：短消息中心地址长度、短消息中心号码类型、短消息中心号码、文件头字节、信息类型、被叫号码长度、被叫号码类型、被叫号码、协议标识、数据编码方案、有效期、用户数据长度、用户数据，其中用户数据即为需要传送的瞬时流量值和累计流量值数据；
当有短消息到达时，从GSM模块中读出短消息数据，通过解码，取出PDU编码模式中的瞬时流量值和累计流量值数据。
所述的发送包含有瞬时流量值和累计流量值的SMS短信的处理程序包括：
首先把待发送的瞬时流量值和累计流量值数据转换成标准的GSM数据格式；
发送短消息模块接收号码AT＋CMGS＝接收号码，判断是否收到”>”标志？若收到”>”标志，表示TC35i模块工作正常可以发送数据，把已转换好的数据通过GSM网络传输出去；
然后判断是否发送成功？若发送失败，则重新发送，最多发送3次，若发送成功，则返回；若3次发送失败，则置发送出错标志然后返回；
若未收到”>”标志，则重复上述动作，最多发送3次，若3次发送失败，则置发送出错标志然后返回。
所述的中断接收包含有计算机所发命令的SMS短信的处理程序包括：
首先判断是否接收到“CMTI”指令，若收到“CMTI”指令，则写串口“AT+CMGL=0”，使模块发出短消息正文，接收数据，保存接收到的数据并置已接收标记；
为防止因SIM卡中短消息过多而不再接收短消息，当确认收到此短信后，写串口“AT+CMGD=0”，发送删除短消息命令，删除此条短信，中断返回。
综上所述，随着企业信息化建设的日益完善，对远程存储服务的要求也日渐提高。利用GSM短消息收发模块实现基于短消息的数据传输，它不管监控人员身在何处，不用拨号建立连接或铺设数据专线，直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心，由短消息服务中心再发给最终的目的地址。通过本发明***中的TC35i无线通信模块以短消息形式传输某些重要数据，成为重要的远程数据传输解决方案，异地备份保护瞬时流量值和累计流量值，在线将数据自动备份传输到更安全的数据存储服务中心，用以即时取得或恢复数据。相对于传统备份而言，减少了投资。在线备份实现了自动化、远程异地容灾。
附图说明
图1为本发明的流量积算仪数据远程存储***硬件框图；
图2为本发明的嵌入式微处理器STC12C5A16S2及LCD液晶接口电路图；
图3为本发明的TC35i模块及SIM卡接口电路图；
图4为本发明的主程序流程框图；
图5为本发明的TC35i初始化程序流程框图；
图6为本发明的发送包含有瞬时流量值和累计流量值的SMS短信流程
框图；
图7为本发明的中断接收包含有计算机所发命令的SMS短信流程框图；
图8为本发明的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述
本发明选用嵌入式微处理器STC12C5A16S2和Siemens公司的新一代GSM模块TC35i，通过TC35i模块,利用短消息实现远程数据传输,可以实现基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***（如附图8所示）。
本发明的一个实施例：
嵌入式微处理器STC12C5A16S2串口一设计为和计算机串口进行通信的RS- 232标准接口，串口二与GSM短消息收发模块TC35i连接，通过P1.0控制TC35i的开关机。TC35i模块（如附图3所示）集成了标准的RS-232接口以及SIM卡。
嵌入式微处理器STC12C5A16S2及LCD液晶接口电路图（如附图2所示）。
基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***软件包括主程序，发送包含有瞬时流量值和累计流量值的SMS短信，中断接收包含有计算机所发命令的SMS短信的处理程序。
所述的主程序（如附图4所示）包括：
微处理器STC12C5A16S2模块初始化程序，TC35i模块初始化程序、按键处理、瞬时流量值和累计流量值数据采集与处理程序，GSM短消息数据编/解码处理程序。
所述的微处理器STC12C5A16S2模块初始化程序包括：设置串口波特率为9600BPS，采用8位异步通讯方式，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验位，设置堆栈指针并允许串口中断，设置定时/计数器为计数方式一，允许定时/计数器中断；还包括LCD液晶驱动电路初始化，设置键盘定时扫描中断时间常数。
所述的TC35i模块初始化程序（如附图5所示）包括：
首先启动TC35i模块，检测该模块是否已登陆，如未登陆，则重新启动TC35i模块，直到该模块登陆为止；
然后向该模块发送“AT”命令，判断模块是否回送OK？若回送OK，表示该模块通讯一切正常，否则重新向该模块发送“AT”命令，直到该模块回送OK为止；
然后设置TC35i短消息模式为PDU(Protocol Data Unit)模式，设置短消息中心，设置短消息到达自动提示；
所述的按键处理包括：串口选择、波特率设置、通讯模式及通讯协议设置以及流量积算仪中有关流量系数、膨胀系数、密度设置。
所述的瞬时流量值和累计流量值数据采集与处理程序包括：
流量变送器将流量信号转换为0-10KHZ的频率信号，由基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***采集和处理，并进行压力及温度补偿，得到瞬时流量值和累计流量值。首先读出定时计数器值，转换为浮点数。然后按后面公式计算流量：Q=(N/K)*d20*[1-r(t-20)] ,其中Q—累计流量，N—脉冲数，K—流量系数，d20—20℃时介质密度 ，r— 膨胀系数、t — 实测管道内液体温度，通过微处理器进行处理,并进行压力及温度补偿，得到瞬时流量值和累计流量值, 对这些数据进行存储并在LCD显示屏上显示，同时通过TC35i无线通信模块以短消息形式传输这些重要数据，异地备份保护瞬时流量值和累计流量值。
所述的GSM短消息数据编/解码处理程序包括：首先对数据进行PDU编码，一般PDU编码模式包括：短消息中心地址长度、短消息中心号码类型、短消息中心号码、文件头字节、信息类型、被叫号码长度、被叫号码类型、被叫号码、协议标识、数据编码方案、有效期、用户数据长度、用户数据，其中用户数据即为需要传送的瞬时流量值和累计流量值数据；
反之，当有短消息到达时，基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储保护***采取动作，从GSM模块中读出短消息数据，通过解码，取出PDU编码模式中的瞬时流量值和累计流量值数据。
所述的发送包含有瞬时流量值和累计流量值的SMS短信的处理程序（如附图6所示）包括：
首先把待发送的瞬时流量值和累计流量值数据转换成标准的GSM数据格式；发送短消息模块接收号码AT＋CMGS＝接收号码，判断是否收到”>”标志？若收到”>”标志，表示TC35i模块工作正常可以发送数据，把已转换好的数据通过GSM网络传输出去；
然后判断是否发送成功？若发送失败，则重新发送，最多发送3次，若发送成功，则返回；若3次发送失败，则置发送出错标志然后返回；
若未收到”>”标志，则重复上述动作，最多发送3次，若3次发送失败，则置发送出错标志然后返回。
所述的中断接收包含有计算机所发命令的SMS短信的处理程序（如附图7所示）包括：
首先判断是否接收到“CMTI”指令，若收到“CMTI”指令，则写串口“AT+CMGL=0”，使模块发出短消息正文，接收数据，保存接收到的数据并置已接收标记；
为防止因SIM卡中短消息过多而不再接收短消息，当确认收到此短信后，写串口“AT+CMGD=0”，发送删除短消息命令，删除此条短信，中断返回。
然后按计算机所发命令执行相应的动作。
综上所述，基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***是一种异地数据备份保护***，它解决了工业控制领域中一些重要数据的保护，如在石化装车控制***中无人值守孤岛上的累计流量值的保护。提供一个可以实现透明数据传输与处理的***平台，远程镜像存储保护，保证在现场仪表出现故障时重要数据不丢失。异地数据备份，双重安全保证。
Claims (11)
1.一种基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***，包括主控制器部件、无线收发部件、流量信号数据采集与处理电路、液晶显示驱动电路、键盘、保护电路、工作电源，其特征是：所述的主控制器部件为一微处理器模块，所述的无线收发部件为一GSM短消息收发模块。
2.如权利要求1所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***，其特征是：所述的微处理器模块为一STC12C5A16S2模块，集成有键盘和LCD液晶接口，其串口一设计为和计算机串口进行通信的RS- 232标准接口，串口二与GSM短消息收发模块连接；
所述的GSM短消息收发模块为TC35i模块，其集成有标准的RS-232接口，SIM卡，可利用AT命令对其进行设置。
3.如权利要求1所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：包括主程序，发送包含有瞬时流量值和累计流量值的SMS短信，中断接收包含有计算机所发命令的SMS短信的处理程序。
4.如权利要求3所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：所述的主程序：包括微处理器STC12C5A16S2模块初始化程序，TC35i模块初始化程序、按键处理、瞬时流量值和累计流量值数据采集与处理程序，GSM短消息数据编/解码处理程序。
5.如权利要求4所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：所述的微处理器STC12C5A16S2模块初始化程序包括：设置串口波特率为9600BPS，采用8位异步通讯方式，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无校验位，设置堆栈指针并允许串口中断，设置定时/计数器为计数方式一，允许定时/计数器中断；还包括LCD液晶驱动电路初始化，设置键盘定时扫描中断时间常数。
6.如权利要求4所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：所述的TC35i模块初始化程序包括：
首先启动TC35i模块，检测该模块是否已登陆，如未登陆，则重新启动TC35i模块，直到该模块登陆为止；
然后向该模块发送“AT”命令，判断模块是否回送OK？若回送OK，表示该模块通讯一切正常，否则重新向该模块发送“AT”命令，直到该模块回送OK为止；
然后设置TC35i短消息模式为PDU模式，设置短消息中心，设置短消息到达自动提示。
7.如权利要求4所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：所述的按键处理包括：串口选择、波特率设置、通讯模式及通讯协议设置以及流量积算仪中有关流量系数、膨胀系数、密度设置。
8.如权利要求4所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：所述的瞬时流量值和累计流量值数据采集与处理程序包括：流量变送器将流量信号转换为0-10KHZ的频率信号，由基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***采集和处理，并进行压力及温度补偿，得到瞬时流量值和累计流量值，首先读出定时计数器值，转换为浮点数；
然后按公式计算流量：Q=(N/K)*d20*[1-r(t-20)] ，其中Q—累计流量值，N—脉冲数，K—流量系数，d20—20℃时介质密度 ，r— 膨胀系数、t — 实测管道内液体温度，通过微处理器进行处理，并进行压力及温度补偿，得到瞬时流量值和累计流量值，对这些数据进行存储并在LCD显示屏上显示，同时通过TC35i无线通信模块以短消息形式传输这些重要数据，异地备份保护瞬时流量值和累计流量值。
9.如权利要求4所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：所述的GSM短消息数据编/解码处理程序包括：首先对数据进行PDU编码，一般PDU编码模式包括：短消息中心地址长度、短消息中心号码类型、短消息中心号码、文件头字节、信息类型、被叫号码长度、被叫号码类型、被叫号码、协议标识、数据编码方案、有效期、用户数据长度、用户数据，其中用户数据即为需要传送的瞬时流量值和累计流量值数据；
当有短消息到达时，从GSM模块中读出短消息数据，通过解码，取出PDU编码模式中的瞬时流量值和累计流量值数据。
10.如权利要求3所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：所述的发送包含有瞬时流量值和累计流量值的SMS短信包括：
首先把待发送的瞬时流量值和累计流量值数据转换成标准的GSM数据格式；
发送短消息模块接收号码AT＋CMGS＝接收号码，判断是否收到”>”标志？若收到”>”标志，表示TC35i模块工作正常可以发送数据，把已转换好的数据通过GSM网络传输出去；
然后判断是否发送成功？若发送失败，则重新发送，最多发送3次，若发送成功，则返回；若3次发送失败，则置发送出错标志然后返回；
若未收到”>”标志，则重复上述动作，最多发送3次，若3次发送失败，则置发送出错标志然后返回。
11.如权利要求3所述的基于GSM短消息传输的流量积算仪数据远程存储***的实施方法，其特征是：所述的中断接收包含有计算机所发命令的SMS短信的处理程序包括：
首先判断是否接收到“CMTI”指令，若收到“CMTI”指令，则写串口“AT+CMGL=0”，使模块发出短消息正文，接收数据，保存接收到的数据并置已接收标记；
为防止因SIM卡中短消息过多而不再接收短消息，当确认收到此短信后，写串口“AT+CMGD=0”，发送删除短消息命令，删除此条短信，中断返回；
然后按计算机所发命令执行相应的动作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110921 |