[发明专利]一种工业GPRS监控终端

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体公开了一种高可靠性的工业GPRS监控终端。

背景技术

在光伏电站、风电场等恶劣的工业应用场合，为了保证现场设备的可靠运行，需要对这些设备进行远程监控。GPRS是物联网应用中最重要的数据传输方式之一，现已广泛应用于工业自动化、智能电网、智能交通、智能家居、物流、水文、气象等行业领域。采用GPRS技术可方便地构建现场设备远程智能监控系统，用于满足用户的需求。一方面，设备生产厂家通过该监控系统可方便地实现设备运行状态的长期监测及远程升级，从而实现设备的远程维护，不断地提高产品的可靠性，节省大量出差费用和人力成本；另一方面，现场设备的使用者也能够通过该远程监控系统方便地查看设备的运行状态，配置设备参数，从而降低设备运行的维护成本，并获得更好的用户体验。

但是，在实际的工业应用场合如光伏电站、风电场等工业现场，恶劣的物理环境及各种电磁干扰可能导致布置于工业现场的GPRS监控终端不能正常工作，即工业现场对GPRS监控终端的可靠性具有很高的要求。

本发明提供一种高可靠性GPRS监控终端，该监控终端能够满足光伏电站、风电场等恶劣应用环境的远程监控需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高可靠性GPRS监控终端，满足光伏电站、风电场等恶劣应用环境对GPRS监控终端的高可靠性要求。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种工业GPRS监控终端，其中该监控终端包括硬件电路、运行于硬件中的软件系统，硬件电路包括嵌入式微控制器、GPRS无线通信模块、电源模块、GPRS电源管理模块、存储模块、输入输出模块、硬件看门狗及指示灯；其中，GPRS无线通信模块通过串口与嵌入式微控制器相连接，GPRS电源管理模块通过通用IO口与嵌入式微控制器相连接，电源模块分别与嵌入式微控制器、GPRS电源管理模块相连接，嵌入式微控制器还与存储模块、输入输出模块、硬件看门狗及指示灯相连接，嵌入式微控制器通过控制GPRS电源管理模块开启或停止对GPRS无线通信模块的供电；软件系统由底层硬件驱动程序、嵌入式操作系统及多任务应用程序构成；所述监控终端通过输入输出模块连接工业现场设备，能够实时监测工业现场设备的工作状态，并通过GPRS网络连接后台服务器，实时传输工业现场设备的工作状态和后台服务器的控制指令。

进一步的，所述电源模块、输入输出模块均有TVS管，用于防雷击、防过电压、抗干扰、吸收浪涌功率等。

进一步的，所述多任务应用程序基于多任务设计方式实现，多任务包括：开始任务、Modem串口接收任务、GPRS调度任务、数据解析转换任务、GPRS链路建立及保持任务、系统监控告警任务、设备数据采集存储上传任务；

开始任务：首先启动GPRS无线通信模块，接着检测嵌入式微控制器本地配置串口是否接收到进入配置状态的指令，若在设定时间内未检测到该指令，则进入系统正常启动状态，否则进入系统参数配置状态；

Modem串口接收任务：Modem串口接收任务主要负责定期查询与GPRS无线通信模块相连接的嵌入式微控制器的串口缓冲区中是否有GPRS无线通信模块发来的数据，若有，则取出并送入Modem接收数据消息队列；

GPRS调度任务：GPRS调度任务完成GPRS无线通信模块数据、短信息的接收，以及GPRS数据、短消息的发送；

数据解析转换任务：数据解析转换任务定期依次查询以下标志位并进行相应的处理：查询数据接收标志位，若该标志位为真，则对接收到的数据进行解析；查询数据发送标志位，若该标志位为真，则构建发送数据包并传递给GPRS调度任务进行无线发送；

系统监控告警任务：系统监控告警任务完成对系统状态及采集到的设备实时数据的异常监测，通过定期检测系统的运行状态，从而及时发现系统异常，并在检测到异常事件时置位相应的告警标志位，并置位发送系统异常告警数据包的标志位，以便数据解析转换任务进行查询、构建并传递系统告警数据包至GPRS调度任务进行无线发送；

设备数据采集存储上传任务：设备数据采集存储上传任务定期完成对设备实时数据的采集、存储及上传；