摘要：基于GPRS的高校學生宿舍火災監(jiān)測系統(tǒng)由感溫、感煙探測器通過單片機來控制，系統(tǒng)的創(chuàng)新點是數據通過不同的傳感器采集后，通過傳輸線送入單片機，經微處理器的處理后，再通過GPRS模塊根據需要發(fā)送有關人員所攜帶的手機上，經實際應用性能良好。

關鍵詞：GPRS；監(jiān)測系統(tǒng)；系統(tǒng)設計

O 引言

    監(jiān)控技術在政治、工業(yè)、文化設施的安全防范中有著舉足輕重的作用，監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，目前已到了網絡數字監(jiān)控階段。GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)采用GPRS網絡作為載體，通過撥號實現與Interact的無線連接，并將視頻數據實時的采集發(fā)送。

1 基本結構設計思路

    通用分組無線服務技術(General Packet Radio Service)是GSM移動電話用戶可用的一種移動數據業(yè)務。它通過利用GSM網絡中未使用的TDMA信道，提供中速的數據傳遞。GPRS高校學生宿舍火災監(jiān)測系統(tǒng)是將感溫、感煙探測器安裝在各個宿舍當中，并通過單片機控制，通過RS-232總線傳輸串并聯起來，通過不同的傳感器采集后，通過傳輸線送入單片機，經微處理器的處理后，通過GPRS模塊，根據需要發(fā)送到宿舍管理員的PC機或者是管理者所攜帶的手機上。當宿舍里發(fā)生火災時，宿舍里安裝的感溫、感煙探測器會發(fā)出警報，在宿舍管理員那里會發(fā)出火警報警聲音，顯示屏會閃亮，每個寢室在顯示屏上都會有相應的位置，宿舍管理員能及時疏散學生，查看火情，并報火警，同時單片機可以發(fā)送短信到學生和相關人員的手機上面，告訴學生和相關人員已發(fā)生火災。同時單片機對數據與原設數據進行比較分析，發(fā)現異常，系統(tǒng)報警并啟動控制功能。

2 系統(tǒng)總體結構

    系統(tǒng)劃分為溫濕度傳感和煙霧探測模塊傳感器、宿舍管理監(jiān)控、無線網絡傳輸和控制中心四部分。

    溫濕度傳感和煙霧探測模塊傳感器模塊：煙霧探測模塊通過一對紅外線發(fā)射和接收二極管實現的，紅外發(fā)光二極管工作在脈沖狀態(tài)。在沒有煙霧進入光學探測室時，紅外光線被光學迷宮吸收，接收二極管接收不到光線?；馂陌l(fā)生時，有煙霧顆粒進入光學探測室，使紅外光線發(fā)生散射，接收二極管收到散射光線，產生脈沖電流信號，經過放大后輸出，脈沖信號控制紅外發(fā)射二極管的開啟與關閉。溫度濕度傳感器芯片測量監(jiān)控現場的溫度、濕度參數。傳感器包括1只濕度敏感元件和1只溫度敏感元件，分別產生相對濕度與溫度的信號，經放大后分別送至14位A／D進行模數轉換，并經校準和糾錯，并通過二線串行接口將數據送至微控器。

    其中無線網絡傳輸包括GPRS模塊、GPRS內網和Internet公網及相應網絡設備組成?？刂浦行陌ㄖ行谋O(jiān)控服務器、Web服務器和視頻數據庫服務器組成。

    監(jiān)控現場由嵌入式視頻終端、GPRS模塊接口和傳感器組組成。傳感器組采集監(jiān)測現場的圖像信息，通過GPRSDTU無線數據傳輸把數據發(fā)送到監(jiān)控中心。GPRS與監(jiān)控中心的連接有兩種方案：GPRS內網連接；GPRS+Internet連接。

3 主要關鍵技術

3．1 系統(tǒng)的硬件設計

    微處理器與通訊模塊實現網絡連接，又因為GPRS技術是一種基于分包的傳輸技術，因此數據在傳輸之前必須進行TCP／IP技術的封裝處理，這個任務由 TCP／IP協議處理芯片完成，而短信的收發(fā)主要通過AT指令完成。GPRS在此嵌入式系統(tǒng)中有兩種應用方式，一是利用GPRS模塊實現SMS短信的收發(fā)，二是利用GPRS模塊實現微處理器的無線上網。

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    數據采集單元在啟動后，通過所連接的外設采集監(jiān)控區(qū)域的物理信息，對接收到的數據實現分析和處理在接收到主設備控制單元的數據傳輸指令后，將經過分析處理后的數據發(fā)送到PXA270微處理控制單元具體的設備數據傳輸流。

    PXA270微處理器開發(fā)平臺結構如圖2：

    硬件配置：

    CPU：Intel Xscale PXA270，以太網：DM9000，內存SDRAM：HY57V561620，LCD：SHARP LQ080

3．2 系統(tǒng)軟件設計

    監(jiān)控部門主要采用現有的高級語言程序模塊。下位機系統(tǒng)的控制需人為隨時改變，整體框架不變。

    以Inter公司的PXA270徽處理器為核心，結合傳感器、數字通信、網絡技術，提出了火災智能監(jiān)測系統(tǒng)的設計方法。系統(tǒng)軟件設計：基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)，嵌入式操作系統(tǒng)(embedded operating system，EOS)是支持嵌入式系統(tǒng)應用的系統(tǒng)軟件，是嵌入式系統(tǒng)(包括硬、軟件系統(tǒng))重要的組成部分，通常包括與硬件相關的底層驅動軟件、系統(tǒng)內核、設備驅動接口、通信協議等。內核開放的嵌入式Linux具有諸多

優(yōu)勢，在嵌入式領域得到廣泛應用。

    (1)安裝RedHat Linux9．O：(2)安裝工具鏈：(3)安裝ARM-Linux操作系統(tǒng)：把ARM-Linux壓縮包解壓剄相應目錄下。(4)配置NFS：配置目的是讓目標系統(tǒng)通過網絡映像宿主機硬盤，使宿主機硬盤為目標系統(tǒng)的一個虛擬硬盤；(5)配置minicom：配置目標系統(tǒng)的顯示終端，用于觀察目標系統(tǒng)的運行結果。

    軟件程序設計：

4 總結

    通過幾所高職院校和中專學校學生宿舍的采用證明本系統(tǒng)具有設計合理、信息傳送迅速、可靠性高等優(yōu)點，性能穩(wěn)定的特點。