摘 要：介紹了基于移動GSM\GPRS 網絡的遠程紅外監控管理系統的總體設計方案。本系統采用C8051F15 作為核心處理器，完成對無線紅外、門磁、煙霧傳感器的數據采集；通過嵌入TCP\IP 協議的GPRS 模塊，完成與監控中心的數據通信和數據傳輸；安裝基于B/S 結構的集中監控中心的終端監控軟件，完成上行的告警查詢、下行遠程控制等。最終實現遠程實時監控功能。

　　隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，人們對辦公場所的安全提出了更高的要求。特別對于企業而言，防火防盜更是必不可少的安全防范事件。針對傳統的安防成本比較高、且實時性不強、集中管理控制困難、難以對安全隱患問題進行排查預警等情況； 現基于單片機技術和移動通信網絡開發出一種實時、無線、便于管理、成本低廉的主動防護遠程紅外監控管理系統。

　　1 系統組成及功能

　　1.1 系統組成

　　整個系統主要由現場監控端、移動傳輸網絡和監控中心三部分組成。現場監控端包括監控主機、傳感器（包括紅外傳感器、煙霧傳感器和門磁傳感器）、攝像頭和GPRS 通信模塊。傳輸網絡借由移動通信的GSM\GPRS 網絡，完成遠程通信。監控中心由可靠的DCN/DDN 專線、監控計算機以及手機、無線瀏覽器等組成，網上運行TCP/IP 協議。

　　1.2 系統功能

　　以單片機為核心處理芯片的監控主機將采集到的傳感器的輸出數據，進行分析、檢測和識別后，將告警信息本地存儲并通過移動網絡上，實時傳送到監控中心；經過監控中心的應用服務器和數據庫服務器上的程序處理和分析后，將告警短信和彩信發送到使用者的手機上，使用者可以通過Internet 或者手機WAP上網就可直接瀏覽、查詢監控對象的參數和狀態。

　　手機、計算機發出的有權限的控制命令通過ZSM\GPRS 和Internet 傳輸到監控中心轉發給監控主機執行。

　　圖1 系統工作原理圖

　　2 現場監控端

　　2.1 硬件組成

　　現場監控端為獨立監控子系統，主要硬件組成是監控主機（主控芯片為F8051C015）、GPRS 通訊模塊（西門子MC35i）和無線傳感器。它可以采集紅外、門磁、煙感、視頻抓拍等設備的狀態及環境參數；采用USSD、SMS、GPRS 結合Internet 的傳輸方式將數據定期上傳集中監控中心，實時上傳告警信息；接收并實時處理網絡用戶或者手機用戶通過集中監控中心下發的控制命令。

　　2.1.1 監控主機

　　監控主機通過16 路DI 口控制數字量采集單元，15 路AD 口控制模擬量采集單元，UART0 口連接GPRS 通訊模塊， UART1 口連接掉電復位模塊AT89C2051;通過RS232\RS485 連接1-4 路的視頻抓拍監控板，現場調試或者連接其他的接口單元；SMBUS 總線連接遠程升級單元，1-4 路的開關電源接口板，連接UPS 電源接口板，連接電機接口板，1-4路的視頻抓拍監控接口板。

　　圖2 硬件組成架構圖

　　監控主機的核心部分是C8051F015 單片機，它的P34 與MC35i 的15 腳（IGT）相連接，用于開啟MC35i 模塊；C8051F015 的TXD\RXD 腳和MC35i的TX0/RX0 相連， 進行數據的輸入輸出； MC35i模塊通過RS-232 接口各引腳輸出的信號有RXD、CTS、DSR、DCD、RING，輸入的信號為TXD、RTS、DTR.MC35i 的數據接口采用串行異步收發，符合ITU2T RS-232 接口電路標準，工作在CMOS 電平（2.65 V） 。數據接口配置為8 位數據位、1 位停止位、無校驗位。C8051F015 片內集成了2304 字節的內部數據存儲器和32K 字節的閃存，10 位的ADC 模塊和兩個12 位的DAC 和兩個模擬比較器，外部有豐富的I/O 資源，內部有一個全雙工UART、SPI 總線和I2C/SMBus，可實現和外部的通訊。它帶有交叉開關模塊，通過設置可以控制寄存器將片內的計數器/定時器、串行總線、硬件中斷、ADC 轉換啟動輸入、比較器輸出以及微控制器內部的其他數字信號配置為出現在端口I/O 引腳。這就允許用戶根據自己的需求選擇通用端口I/O 組合，簡化硬件電路上的設計，提高系統的可靠性，降低生產成本。