引言

近年來，隨著移動通信事業的迅速發展，作為移動網的延伸和完善設備--直放站得到了迅速應用，直放站的位置常常處于偏僻的農村和山區，因此，維護很不方便，為了及時了解直放站的工作狀態，開發了直放站監控系統。該系統的主要功能包括對直放站供電電源及射頻輸出功率等進行無線監控，以實現直放站系統無人值守時的故障告警以及控制等功能。直放站監控系統的基本原理是利用GSM無線蜂窩網絡的廣闊覆蓋范圍，借助于GSM網絡的SMS（短消息）服務功能，將直放站工作狀態及有關信息以SMS的形式通過GSM網絡傳送到指定的監控中心或維護人的手機上，從而使系統故障得到及時處理；平時也可以通過監控中心或手機查詢指定地點直放站的工作狀態，以保證通信網絡的正常運行。同時，由于監控系統配有備份電池，它在交流電源發生故障時仍可正常工作數小時，從而能夠將故障信息可靠地傳回網絡維護者。此系統也可用于其它自控系統的功率及電源監控等方面。

2 TC35T的特點及功能

TC35T是SIEMENS公司推出的GSM專用調制解調器，它可在GSM網中完成語音、數據、短消息以及傳真的傳送。TC35T具有標準的工業接口和完整的SIM卡閱讀器，因此使用非常簡單。

2.1 TC35T的主要特點

TC35T的主要特點如下：

● 可工作于雙頻段EGSM900／GSMl800；

●具有語音、數據、短消息和傳真傳送功能；

●具有模擬語音接口；

●可以讀寫SIM卡；

●帶有一個RS232接口；

●工作電壓范圍寬達8-30V，在僅傳數據時電壓范圍為5．6~30V；

●支持GSM Phase2／2+；

●支持AT命令。

2．2 TC35T的主要接口功能

TC35T采用半成品封裝，其對外接口有模擬語音接口、RS-232、SIM卡、電源和天線等。

（1）電源接口

TC35T的電源接口示意圖如圖1所示。各引出端的功能如下：

1腳：正電源輸入端；

2腳：空腳；

3腳：復位輸入；

4腳：激發輸入；

5腳：空腳；

6角：接地。

（2）RS232接口

采用9針D-Sub接頭的RS232接口如圖2所示，該接口主要用于TC35T與PC機或單片機的連接，可以根據需要通過軟件控制TC35T工作。各引腳的功能如下：

1腳：數據載波檢測；

2腳：數據接收；

3腳：數據發送；

4腳：數據終端就緒；

5腳：地；

6腳：數據設置就緒；

7腳：發送請求；

8腳：發送清除；

9腳：振鈴指示。

3 系統結構

圖3所示是一個通用監控系統的組成框圖。由圖3可知，分布在各處的具有監控單元的直放站可以通過GSM網絡，由監控中心電腦組成一個直放站監控網絡。監控中心電腦上運行有專用的可視界面監控軟件，并配有無線調制解調器，遠端各處直放站的故障信息可隨時傳回監控中心，監控中心亦可隨時查詢分布在各處直放站的工作狀態。

3．1監控單元的組成

監控單元的內部結構如圖4所示。它主要由電源單元（含電池充電及備份電池切換）、微處理器單元（MCU）及符合GSM規范的無線調制解調器構成。通過微處器可監視直放站的狀態，若有故障發生（如電源掉電、功率異常等），系統便可對故障進行處理，并將故障信息及有關數據轉換成短信息格式經無線調制解調器TC35T發給BTS，然后通過GSM網絡傳送給網絡運行維護者。

監控單元以P87LPC767為控制中心，同時包括數據采集、信息接收、信息發送和電源等四部分。

單片機P87LPC767是一種80C51改進型MCU，該器件增加了用戶想要的WDT看門狗、I℃總線和二個模擬量比較器組成的8位A／D及D／A轉換器。另外，它的上電復位檢測和欠壓復位檢測功能可保證I／O口的驅動電流達到20mA，P87LPC767的運行速度為標準80C51的二倍，而且溫度范圍也達到了工業級標準-40-+85℃。該單片機本身的可靠性即電磁兼容性極好，同時，P87LPC76x還具備MCS-51系列已有的諸多特點。

該系統中的數據采集包括220V交流采樣、12V直流電壓采樣、24V直流電壓采樣和射頻功率采樣等。而無線數據收發則由西門子公司的TC35T來完成。

系統由交、直流兩路供電，交流供電由AC／DC電源模塊完成，直流供電由6V鉛酸蓄電池提供，以保證在交流停電時，系統能把故障信息可靠地送回監控中心。為了保證220V交流電壓傳感器的正常工作，該系統還設計了升壓電路，因而可以將6V直流電壓提升至12V。

3．2監控單元的軟件設計

監控單元的軟件采用匯編語言設計，需要完成的功能包括A／D采樣的控制、告警信息的發送、對控制命令的響應、對TC35T的控制以及程序的自動復位等功能。其主程序框圖如圖5所示。

4 結束語

短消息傳遞具有覆蓋廣、自動傳送、費用低、穩定性好等優點，可以用來作環境遠程監控、野外數據采集、水庫水位監控等。但是，由于短消息的傳遞需要經過移動交換機和短消息中心來完成，它的適時性與短消息中心的容量以及移動交換機的忙閑有關。在短消息擁塞或話務量密集時段，其適時性較差。另外，由于GSM協議中規定每條短消息的最大長度為160個字節，因此利用它每次傳送的信息量不能太大。