0引言
傳統的數據采集系統，由于通信線路的限制，數據傳輸距離不可能很遠。采用以太網傳輸，大大提高了數據的傳輸距離，但是由于以太網使用的TCP／IP協議較復雜，采用普通的廉價微處理器不能實現。在監測點分布范圍廣，數量多時，使用以太網構造數據采集系統的代價比較昂貴。利用短消息(SMS)進行遠程無線通信，它具有通信成本低，不受通信線路及地區限制，保密性、可靠性高，抗干擾能力強等特點。利用短信息 系統進行無線通信還具有雙向數據傳輸功能，性能穩定，為遠程數據傳送和監控設備的通信提供了一個強大的支持平臺。這里介紹的遠程數據采集系統就是基于此開發完成的。
1遠程數據采集系統結構設計
遠程數據采集系統由監控中心和數據采集終端兩部分組成。監控中心由帶有移動 通信裝置TC35模塊的監控計算機和數據庫服務器構成。TC35通信模塊的通信通過RS 232串口與監控計算機連接；數據采集終端由以單片機為核心的數據采集器和TC35模塊和傳感器模塊組成，監控中心和數據采集終端通過無線通信網絡聯成一體，系統結構圖如圖1所示。系統中數據、指令的接收和發送都是通過短信來實現的。
監控中心接收數據采集終端的數據并向終端發送組態和控制信號等，實現整個系統的管理、數據存儲、數據庫管理等功能。上位機監控站可并行地設置多個站點，采用不同的權限管理構成完整的監控體系，它的位置不受地域限制。數據采集終端安裝于采集現場，與現場監控儀表和設備相連接，用以監測現場環境參數以及環保設備的運行狀態，并將現場采集的數據經編碼、壓縮、存儲后，由GSM網絡實時傳送到上位機監控站，同時接收上位機監控站發送的命令控制現場設備。
2數據采集終端硬件實現
數據采集終端與現場儀表及設備相連接，實現數據采集、處理、發送以及設備控制等功能。它是一個智能 化可獨立運行的系統，具有良好的可靠性，能夠自動處理通信堵塞、外部干擾等異常狀況，保證系統穩定不間斷運行，并長期保存現場歷史數據。它主要由單片機電源 部分、數據采集處理部分、TC35接口電路、傳感器模塊、輸出控制器等部分組成。其硬件結構框圖如圖2所示。
2.1電源 電路設計
電源部分采用220 V交流電源供電，經電壓轉換、全波整流后接入供電電路，為整個系統供電。電源 部分為數據采集處理部分提供3.3 V電壓和隔離的24 V電壓；為無線接口部分提供約3.6 V電壓。
2.2數據采集處理部分
數據采集處理部分由中央微處理器、鍵盤顯示電路、數據存儲器、實時時鐘等組成。中央微處理器選用AT89C51。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。
鍵盤和顯示電路模塊用來初始設定或者當用戶操作人員在現場時，可以通過此人機界面，將初始狀態和一些命令要求置入單片機，使其完成特定的功能。
實時時鐘為數據的存儲和發送提供精確的絕對時間，亦可通過上位機監控站對終端監控站時間進行設定和校準。數據存儲器采用大容量FLASH存儲器，可對現場采樣數據進行長期存儲。
2.3 TC35i接口電路
TC35i是SIEMENS公司推出的新一代一款雙頻900／1800 MHz高度集成的無線通信GSM模塊，可以快速、安全、可靠地實現系統方案中的數據、短信息 服務和傳真。TC35i無線模塊內部結構如圖3所示，TC35i共有40個引腳，這40個引腳可以劃分為5類，即電源、數據輸入／輸出、SIM卡、音頻接口和控制。它通過ZIF連接器分別與電源 電路、啟動與關機電路、數據通信電路、語音通信電路、SIM卡電路、指示燈電路等連接。
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