摘 要：隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的自動(dòng)管理系統(tǒng)相繼問世。針對目前加油站分布較廣，集中管理不方便，利用有線傳輸費(fèi)用高、布線繁瑣等特點(diǎn)，為了實(shí)現(xiàn)各分加油站的統(tǒng)一管理，利用中國移動(dòng)強(qiáng)大的GPRS網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)一套基于GPRS無線傳輸?shù)募佑驼竟芾硐到y(tǒng)。介紹該系統(tǒng)的組成原理，硬、軟件實(shí)現(xiàn)方法，并對該系統(tǒng)的延時(shí)做出分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，該管理系統(tǒng)運(yùn)行良好。

關(guān)鍵詞：GPRS;加油站管理系統(tǒng);G20;UDP

Research of Gas Station Management System Based on GPRS

TAN efu1，2，LEI Guoping2

(1.Chongqing Three Gorges College，Chongqing，404000，China;

2.College of Communications Engineering，Chongqing University of Postand Telecommunication，Chongqing，400065，China[J]

Abstract：Along with the electronic technology，computer technology and wireless communication development，each kind of advanced automatic managementsystem is published one after another.In view of present gas station distribution broader，the centralized management is not convenient，the use wired transmission expense high，the wiring is tedious，In order to manage the gas station，with the GPRS network，a control and management system based on GPRS is designed.The article introduces the composition of system，the realization of hardware and software，and analyses the time delay.The test results indicate that this management system is good.

eywords：GPRS;gas station;management system;G20;UDP

1 引 言

目前，國內(nèi)的加油站遍及各個(gè)地方，大多數(shù)采用加油機(jī)機(jī)械計(jì)數(shù)、加油量手工統(tǒng)計(jì)的方法[1］，這使汽車服務(wù)公司的各加油站的用油量、各車用油量的統(tǒng)計(jì)、管理工作非常繁瑣、費(fèi)時(shí)，麻煩又易出錯(cuò)。各加油點(diǎn)實(shí)時(shí)情況不利于總公司的隨時(shí)了解，特別是很多偏遠(yuǎn)山區(qū)的加油站，很少和外界保持聯(lián)系，使得加油站的用油量無法知道，導(dǎo)致經(jīng)常不能正常加油。

現(xiàn)在市面上也有不少的加油站管理系統(tǒng)，但這些都是人工或者半自動(dòng)化的，而且還要通過繁雜的布線才能使系統(tǒng)得以運(yùn)行。本加油站管理系統(tǒng)利用中國移動(dòng)通信強(qiáng)大的GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸[2］，省去了繁雜的布線，實(shí)現(xiàn)了加油站的全自動(dòng)化管理。

本系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、可靠性和快速性等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹該系統(tǒng)的組成原理，軟件實(shí)現(xiàn)方法。重點(diǎn)分析GPRS模塊如何與加油站采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。

2 系統(tǒng)的組成

加油站管理系統(tǒng)主要由加油點(diǎn)子系統(tǒng)和中心控制子系統(tǒng)組成。加油點(diǎn)子系統(tǒng)由加油機(jī)、液位儀、加油站管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器和G20（GPRS通信模塊）等組成。中心控制子系統(tǒng)由總公司管理系統(tǒng)和中心管理系統(tǒng)組成，如圖1所示。

由于在加油點(diǎn)子系統(tǒng)中，很多技術(shù)都已經(jīng)成熟，而該系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)就是G20如何將數(shù)據(jù)采集器中所有的數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，監(jiān)控中心如何準(zhǔn)確無誤的接收和發(fā)送加油指令，下面將分別分析。

2.1 硬件系統(tǒng)

系統(tǒng)利用G20模塊實(shí)現(xiàn)在GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集。G20是Motorola公司推出的GPRS 無線雙頻調(diào)制解調(diào)器，主要為語音傳輸、短消息發(fā)送和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供無線接口。G20集成了完整的射頻電路和GPRS 的基帶處理器，特別適合于開發(fā)一些GPRS的無線應(yīng)用產(chǎn)品。通常情況下，數(shù)據(jù)采集器輸出的信號都是模擬信號，需轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后才可以和G20通信。在單片機(jī)系統(tǒng)上加GPRS 模塊構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)通信的硬件原理框圖2 所示。

數(shù)據(jù)采集器采集到的模擬信號，通過ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送到MPC850嵌入式CPU，通過嵌入式CPU的主控程序和GPRS 通信模塊（G20 模塊）發(fā)送出去。由于MPC850和G20之間的電平不相同，就需要在中間加上RS 232轉(zhuǎn)換電路。本系統(tǒng)是利用短消息方式發(fā)送的，發(fā)送的指令編碼在短消息中，當(dāng)從機(jī)接收到主機(jī)的短消息后，通過對短消息解碼，提取控制命令，執(zhí)行相應(yīng)的操作，把操作結(jié)果編碼成短消息串并傳回主機(jī);主機(jī)接收從機(jī)發(fā)回來的短消息經(jīng)過解碼就可以得知系統(tǒng)的各種狀態(tài)信息。主要用到的就是GSM07.07 標(biāo)準(zhǔn)中的AT命令，選擇短消息格式指令A(yù)T+CMGF; 設(shè)置新消息到達(dá)自動(dòng)提示指令A(yù)T+CNMI;讀取短消息AT+CMGR;發(fā)送短消息 AT+CMGS：先選擇短消息格式TEXT 還是PDU命令A(yù)T+CMGS =〈length〉0891683108200805F011000B813126098000F00000A702 C834〈ctrl-〉，描述:用PDU 方式發(fā)送信息“Hi”，響應(yīng)+GS：〈mr〉O 描述:發(fā)送成功;刪除短消息AT+CMGD。

2.2 軟件系統(tǒng)

加油點(diǎn)系統(tǒng)使用VB 6.0編寫程序，控制中心使用VC⁺⁺6.0和數(shù)據(jù)庫語言ACCSESS 6.0編寫，這2個(gè)系統(tǒng)的研究已經(jīng)成熟[3］，較難實(shí)現(xiàn)的是嵌入式CPU和G20通信以及G20如何將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。由于嵌入式CPU是特殊的單片機(jī)，所以，匯編語言實(shí)現(xiàn)該過程很方便[4］。該過程主要由主程序、數(shù)據(jù)處理子程序、定時(shí)中斷和發(fā)送子程序組成。數(shù)據(jù)處理子程序負(fù)責(zé)將采集回來的數(shù)據(jù)采用平均濾波的方法處理后，存入發(fā)送緩沖區(qū)；采用定時(shí)中斷來控制發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)子程序負(fù)責(zé)首先將發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行ASCII 碼變換，再將成其轉(zhuǎn)換為發(fā)送短消息時(shí)所需要的7位GSM 碼，最后由發(fā)送程序?qū)?shù)發(fā)送出去。發(fā)送流程如圖3所示。其主要代碼如下：

;數(shù)據(jù)發(fā)送子程序

START:[(]PUSH A

PUSH PSW

CLR EA

CLR 7FH [JY];清發(fā)送是否成功的標(biāo)志位

LCALL BCD [JY];調(diào)BCD 碼轉(zhuǎn)換程序

LCALL CDE [JY];調(diào)7 位GSM 碼轉(zhuǎn)換程序

LCALL CDE2 [JY];轉(zhuǎn)換后的排序

MOV PSW，#10H[]

B1:[(] LCALL SD1

LCALL RECEIVE

LCALL EF1

JB 7FH，B1[JY];判斷\"AT+CMGD=1，4\" 是否發(fā)送成功[]

B2:[(]LCALL SD0

LCALL RECEIVE

LCALL EF1 [JY];判斷\"AT+CMGF=0\" 是否發(fā)送成功

JB 7FH，B2[]

B3:[(]LCALL SD2

LCALL RECEIVE1

LCALL EF2 [JY];判斷\"AT+CMGS=30\" 是否發(fā)送成功

JB 7FH，B3[]

B4:[(]LCALL SD3

LCALL SD4

LCALL RECEIVE

LCALL EF1 [JY];判斷\"PDU 數(shù)據(jù)包\"是否發(fā)送成功

JB 7FH，B4

SETB EA

POP PSW

POP A[]

RET

;接收\"O\"子程序

RECEIVE:[(]SETB RS0

SETB RS1

MOV R0，#70H

MOV R7，#6

LCALL ONE[]

RET

[JY];接收\">\"子程序

RECEIVE1: [(]MOV R0，#70H

MOV R7，#5

LCALL ONE

RET

;接收1 字節(jié)數(shù)據(jù)子程序[]

ONE: [(]CLR EA

MOV A，SBUF [JY];讀出接收緩沖區(qū)內(nèi)容

J NB RI，CLR RI [JY];清接收中斷標(biāo)志

MOV C，P [JY];取出校驗(yàn)位

CPL C [JY];奇校驗(yàn)

ANL A，#7FH [JY];刪除奇校驗(yàn)

MOV @R0，A [JY];讀入接收緩沖區(qū)

INC R0 [JY];修改接收數(shù)據(jù)指針

DJN R7，ONE

SETB EA[]

RET

3 數(shù)據(jù)延時(shí)分析

GPRS以較高的速度傳輸數(shù)據(jù)，最高速度理論可以達(dá)到171.2 b/s。傳輸數(shù)據(jù)時(shí)是朝各個(gè)方向傳輸?shù)?，在空中?huì)遇到各種各樣的障礙物、干擾和破壞，就會(huì)影響傳輸?shù)目炻?，?dǎo)致延時(shí)。在這里，假設(shè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包為1 000 b，分析每隔5 s或者10 s傳輸?shù)难訒r(shí)，所得的結(jié)果如圖4和圖5所示。

從圖4，5可以看出，延時(shí)與傳輸?shù)拈g隔時(shí)間緊密相關(guān)，所以，在設(shè)置間隔時(shí)間時(shí)不要人為的設(shè)置過小，要避免延時(shí)過長。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，盡量使數(shù)據(jù)包不要過大，最好采取壓縮的方法，而且要盡量減小發(fā)送的頻率。

4 結(jié) 語

基于GPRS加油站系統(tǒng)為汽車服務(wù)公司建立一個(gè)方便、快捷的管理方案，該系統(tǒng)既省去了繁瑣的人工工作，又大大提高了工作效率。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、可靠性和快速性等優(yōu)點(diǎn)。對該系統(tǒng)在一個(gè)小型加油站安裝、調(diào)試后能良好的運(yùn)行，基本能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。對該系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)微的改變后能應(yīng)用到工礦、水利等行業(yè)，具有較高的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］羅太勇，萬遂人，趙興群.基于C/S結(jié)構(gòu)的加油站管理控制系統(tǒng)[J].交通與計(jì)算機(jī)，2002，20（1）：50-53.

［2］alden R，Meirick I，Meyer M，et al.Wireless Internet Access Based on GPRS[J].IEEE Personal Communications2000，7(2:8-18.

［3］梁龍剛，姚遠(yuǎn).基于GPRS的遠(yuǎn)程無線監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J].無線電工程，2004，34（5）：37-39.

［4］卜艷萍.匯編語言程序設(shè)計(jì)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

作者簡介 譚澤富 男，1969年出生，漢族，重慶萬州人，重慶三峽學(xué)院物理與電子工程學(xué)院副教授，碩士。從事寬帶移動(dòng)通信的研究。

雷國平 男，1983年出生，漢族，重慶墊江人，重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院碩士研究生。從事移動(dòng)通信的研究。