[发明专利]基于GSM网络GPRS技术的通用机车远程无线数据检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及采用无线电波测距或测速，属于机车运行过程中相关数据的无线远程检测装置。

背景技术

目前，用于机车数据检测的方法是基于传统的传感器方式，将运行过程中列车上的相关数据通过各种仪表传达到司机室，由列车上的人员掌握，再传达给车站上的工作人员，这种检测数据的方法过程繁琐，不利于车外人员对列车运行情况的掌握。如何通过一种新的方式来快速传达机车上的信息，保障列车安全可靠的运行成为有待解决的一个重要问题。

众所周知，GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入服务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络(如支持TCP/IP、X.25等网络)之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。

GPRS通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达164kb/S。GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为GPRS专用信道。通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以″分组″的形式传送资料到用户手上。

发明内容

本发明的目的在于设计一种通用机车远程无线数据检测仪，该检测仪正是基于GPRS技术而使用的。这种检测仪摆脱了传统的数据检测方式，只需将该设备安装到机车中就可完成数据检测工作，应用方便，操作简单，使用可靠，是在列车控制网络化的大环境下应运而生的新产品。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种基于GSM网络GPRS技术的通用机车远程无线数据检测仪，其结构在于包括：C8051F040构成的主控制器模块、ZW36H构成的GPRS功能模块、模拟量输入单元AI、数字量输入单元DI以及供电单元，所述的GPRS模块通过引脚13和引脚14与主控制器模块的P0.0和P0.1引脚相连，所述的模拟量输入单元分别接入主控制器模块的81～88引脚；所述的数字量输入模块分别接入73～80引脚；所述的供电单元将+5V电压送入GPRS模块的VCC供电引脚，将+3.3V电压送入到主控制模块的+3.3V供电引脚，供电单元的参考地输出GND与GPRS模块和主控制器模块的GND引脚相连；机车上需传输的信息以模拟量和数字量的形式通过模拟量输入单元和数字量输入单元采集，经主控制器模块的处理和格式转换后发送到GPRS功能模块，通过GSM网络发送给地面接收装置，从而完成机车数据的远程检测。

所述的GPRS功能模块(包括嵌入式GPRS模块ZW36H；所述的供电单元部分包括+5V隔离芯片B0505T，电源转换芯片AS1117M3-3.3，电源转换芯片MIC5207。

所述的基于GSM网络GPRS技术的通用机车远程无线数据检测仪的检测方法，包括系统初始化的步骤，其特征在于还包括下述步骤：

(1)主控制器模块数据检测；

(2)对主控制器模块是否接收到数据进行判断，并在下述步骤中选择：

(3)未接收到AI、DI信号，返回初始化；

(4)接收到AI、DI信号，进行数据处理，并向GPRS功能模块发送数据；

(5)读取GPRS功能模块状态并返回系统初始化。

与传统的使用无线电台或WLAN等远程传输数据的方式相比较，本发明具有明显的优势：

1)不需建设专门的无线网络，没有基础建设费用，项目实施快速。

2)不需要购置昂贵的设备、运营成本低廉。

3)数据传输速度快、信号稳定、不受地域和天气的限制。

4)地面监控站的位置也不受地域影响，只要能够接入Internet即可。

附图说明

本发明有附图8张，其中：

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的总电路图；

图3为本发明的主控制器芯片C8051F040电路图；

图4为本发明的SIM卡插座GPRS模块及ZW36H接口电路；

图5为本发明的模拟量输入单元电路图；

图6本发明的数字量输入单元电路图；

图7为本发明的供电单元电路图；

图8为本发明的软件控制流程图。

具体实施方式