[实用新型]基于GPRS与单片机的森林防火水井远程监测传输装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于GPRS与单片机的森林防火水井远程监测传输装置，属于监测技术领域。

背景技术

监测数据传输是电力、环保、水情测报、大坝安全监测、桥梁监测等监测系统重要组成部分，随着物联网技术的发展，对监测系统数据传输也提出了更高的要求，原有的数据传输已不能满足分布式、数据处理分析和网络共享及移动性要求。

目前，常用的无线数据传输方式主要分为两类：超短波无线电台和公用移动网络。现存的超短波无线电台监测系统应用非常广泛，但存在如下不足：1、通信距离有限；2、通信速率不高，抗干扰能力不足；3、测点和监控中心都要配置电台，成本较高。

而利用公用移动网络进行数据传输是监测系统发展的一个重要方向，以中国移动的网络为例，利用公用移动网络进行数据传输的方式有三种：短消息SMS、电路交换数据业务CSD模式、GPRS模式。

其中，短消息SMS 应用非常广泛，但存在如下不足：1、通信延迟较长，无线信道容易发生拥塞；2、一次传输的信息量有限，小于160个字节，当数据包大于160个字节时，要进行分组传输；3、按短信息条数进行收费，花费较多；4、测点和监控中心都要配置短消息数据传输模块，成本较高。

电路交换数据业务CSD模式传输数据与电话通讯类似，现存的监测系统中应用的不多，存在如下不足：1、费率是以使用时间的长短来计算，当测点和监控中心不在同一城市时，按长途收费，花费较多；2、通信速率不高，一般为9600 bps；3、测点和监控中心都要配置手机模块，成本较高。

GPRS模式(General Packet Radio Service，通用分组无线业务)是一种采用分组交换的高效率数据传输方式。每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又由多个用户共享，资源被有效地利用，数据传输速率高达170 kbps，使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。其特点突出表现为：1、实时性强，由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，可很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求；2、测点布置灵活，GPRS网络已经覆盖绝大部分地区，基本不存在盲区，可实现大范围的监测；3、监控中心可以灵活移动，只要能接人Internet，就可以对测点进行监控；4、一次传输的信息量可达1024个字节；5、通信速率高，可达40 kbps；6、采用GPRS公网平台，无需建设网络，只需在测点安装GPRS数据传输模块，建设成本低。

森林防火水井监测系统地处森林山区、各防火水井测点分布比较分散，各个测点的地理位置相距较远，数据的采集传输无需太频繁（每天2次即可），而且无法外部供电，急需一种能够满足森林监测需求的监测系统。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于GPRS与单片机的森林防火水井远程监测传输装置，利用移动公网进行数据传输，可满足森林防火水井监测的需求，降低运行运行成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一种基于GPRS与单片机的森林防火水井远程监测传输装置，包括传感器组，电池组及电源管理电路，数据采集单元MCU，GPRS数据传输系统，以及监控中心服务器；所述传感器组用于检测森林防火水井的实时状态，并将检测到的数据传送至数据采集单元MCU；数据采集单元MCU对接收到的数据进行处理分析后发送至GPRS数据传输系统，并经GPRS数据传输系统传送至监控中心服务器；所述电池组及电源管理电路用于整个监测装置中各个模块的供电；整个监测装置采用定时器电路进行定时唤醒控制，定时上传检测数据至监控中心服务器以实现远程监测数据的读取。

所述数据采集单元MCU采用STC15F2K60S2系列单片机，GPRS数据传输系统采用SIM900A通信模块。

所述传感器组、数据采集单元MCU、GPRS数据传输系统分别由电池组内的传感器电源、单片机电源、通信模块电源供电，通过电源管理电路按系统控制要求，分时按序控制个电源的接通和关断。

优选地，单片机电源、传感器电源、通信模块电源的供电平时采取断电方式，只有定时器定时时间到，需要采集处理和发送数据时，由定时器电路产生触发唤醒脉冲，通过电源管理电路控制向单片机供电，单片机得电后，先进行系统初始化工作，控制向传感器及通信模块供电，数据采集处理和数据发送完成后，自动关闭传感器电源、通信模块电源、单片机电源的供电，以取得最小的功耗。

优选地，所述传感器组包括温度传感器和液位传感器。