7.2.3.12、多格式多选择—可通过软件和硬件任意设置标准NMEA-0183格式和二进制格式输出。
7.2.3.13、防保护功能—天线、电源短路时自动保护提示。
7.2.3.14、极强的二次开发功能—使用者可任选内部信息输出及数据刷新频率等功能,并有相应开发软件和源程序。
7.2.3.15、军品的性能、民品的价格—超强的可靠性、稳定性、抗干扰性,但价格与民品GPS基本相同。
8、GPRS方案
GPRS(Genneral PACket ServICe)是通用无线分组业务的简称,它是基于现在运行的GSM基础上发展的数据业务,类似于固定交换技术中的数据分组业务;原来的GSM业务为电路交换业务,GPRS采用了GSM同样的无线调制技术,同样地频率,同样的TDMA帧结构,利用现有的基站子系统(BBS)从一开始就可以提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源,从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。GPRS特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据传输。它集合了现有的GSM的数据分组交换数据和信息服务;GPRS业务能提供不间断的信息服务,利用GPRS可以使用户在移动状态下适用各种高速数据业务,包括Internet浏览等等;在移动用户和数据网络之间提供一种连接,为移动用户提供高速无线IP和X2.5服务。
目前中国移动的GPRS覆盖的范围广,并且其采用TCP/IP协议,非常有容易和现有Internet技术及应用平台整合,将使各种IP技术与服务同移动通信技术相结合,特别适用于像车载远程监测这一类系统中的中、低速率的突发通信需求。
GPRS的网络是在现有的GSM网络中增加GGSN和SGSN来实现的,使得用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。其总体结构图如下:
在上图,移动通信终端和GPRS模块组成无线通信实体;GPRS无线通信实体与GSM基站通信,但与电路交换式数据呼叫不同,GPRS分组是从基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN),而不是通过移动交换中心(MSC)连接到语音网络上。SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信;GGSN对分组数据进行相应的处理,在发送到到目的网络,如Internet或X2.5网络。来自Internet标识有移动台地址的IP包,有GGSN接收,再转发到SGSN,继而传送到移动台。
GPRS服务支持节点(SGSN)是GSM网络结构中的一个节点,它与MSC处于网络体系的同一层;SGSN通过帧中继与BTS相连,是GSM网络结构与移动台之间的接口。SGSN主要作用是记录移动台的当前位置信息,并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网连接到SGSN,是连接GSM网络和外部分组交换网(如Internet和局域网)的网关。GGSN主要是起网关作用也有将GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行IP协议转换,从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X2.5网络。SGSN和GGSN利用GPRS隧道协议(GTP)对IP或X2.5分组进行封装,实现二者之间的数据传输。
在本系统中选用了希姆通公司的SIM900A的GPRS模块,SIM900A工业标准接口,内嵌TCP/UDP协议,工作频率为GSM/GPRS 850/900/1800/1900MHz,可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输、属于双频GSM/GPRS模块,完全采用SMT封装形式。SIM900A通过ARM9发送指令来传输数据。
8.1、SIM900A通信模块介绍
SIM900A是紧凑型、高可靠性的无线模块,采用SMT封装的双频GSM/GPRS模块解决方案,采用功能强大的处理器ARM9216EJ-S内核,能满足低成本、紧凑尺寸的开发要求。SIM900A有以下基本特点:
双频GSM/GPRS 900/ 1800 MHz
(1)、 GPRS (class 10/8) 标准
(2)、 GPRS(class B)
(3)、 满足GSM(2/2+)标准 –Class 4(2W@850/900MHz)
–Class 1 (1W@1800/1900MHz)
(4)、 尺寸:24 mmx24 mmx3mm
(5)、 通过AT命令控制(GSM07.07,07.05和增强AT命令)
(6)、 SIM应用工具包
(7)、 支持电压范围 3.4V...4.5V
(8)、 休眠状态功耗 1.5mA
(9)、 支持用户定制的MMI和键盘/LCD,SPI/I2C/GPIO/PWM/ADC接口,支持RTC (Real-Time CLOCk )
(10)、全功能UART接口,天线连接器和天线焊盘
(11)、 内嵌强大的TCP/IP协议栈,支持多IP连接
(12)、 低功耗正常操作温度: -30°C to +80°C
系统框图:
GPRS模块硬件电路设计
8.2、电源电路:
SIM900A采用VBAT3.4V到4.5V供电。在一些情况下,信号传输的猝发会导致电压跌落,这时电流损耗的峰值会达到2A。因此,电源必须能提供足够到2A的电流。从VBAT输入端来看,在其靠近使用一个旁路电容,如下电路图,可以使用一个100UF钽电容和一个(1UF~10UF)的陶瓷电容,在布PCB板时,电容尽可能靠近模块的VBAT引脚。
供电由油罐车电瓶中转换后的5V电压给GPRS模块供电,因为GPRS模块最佳的电压是4V,有一供电电路的输出电压是4V,可以采用线性稳压器来实现,电路图如下,又因为开关稳压器的效率好,尤其是在当模块猝发时电流达2A的情况下。
供电引脚:
三个VBAT用于供电输入,15个GND用于接地,VTRC用于后备电源供电。
8.3、开机关机电路
可以通过PWRKEY信号拉低一段时间然后释放来开机和关机,此引脚已在模块内部上拉到3V,电路如图:
8.4、RTC电源
模块的RTC(real time cLOCk)的供电,可以用一个纽扣电池或者一个大电容供电,电路图如下:
8.5、串口通信
SIM900A提供两个非对称的异步串行接口,一个用于通信,另一个用于软件调试,在这我们只是用来通信,其连接图如下:
8.6、SIM电路
SIM卡地接口电平由模块内部的电压器提供,正常电压值为2.8V或1.8V,复位后,所有引脚输出低电平,电路图如下:
9、电子铅封模块方案
油罐汽车油口开关状态监控记录仪,俗称“电子铅封”或“电子签封”,是专门针对石油运输企业配送过程而开发的一套电子签封监控管理系统(英文缩写ELS),可有效监控罐车运输配送装卸作业过程,从而规范和监督运输环节的操作行为,防止违规操作,为运输企业承运信誉和司乘人员规范操作提供科学的管理依据。
9.1、系统硬件
系统硬件主要由油口开关信号发生器、主机采集器、电源盒、流量计、电子卡等几部分组成
①、信号发生器:传感器探头(动静组件,配合开关动作触发信息)
②、主机采集器:采集处理探头数据
③、电源盒:内置专用模块电源和过压保险
④、电子卡:存储各油站的开启权限
⑤、流量计:记录石油流量
9.2、工作原理
根据油罐车进出油口结构特点,有效配合油口开启/关闭动作,产生动静组件信号发生器接触式的离合感应信息,并把采集的数据通过CAN总线打包发送到ARM9中。
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