基于GSM网络的UPS监控系统设计

程序根据UPS的类型分成查询单进单出UPS子程序、查询三进单出UPS子程序和查询三进三出UPS子程序3部分。主要功能是发送查询命令给远程监控点，以获取需要的状态信息。同样，发送命令后，转向接收数据子程序，等待数据返回。

　　接收数据子程序主要用于接收远程监控点返回的数据。UPS可能随时发生故障，因此，在不进行其他操作的情况下，接收数据子程序总是运行的，这样可及时得到远程监控点返回的报警信息。接收数据子程序会把接收到的有用信息存进数据库，作为历史记录。

　　修改用户信息子程序主要用来设置打开此软件的用户名和密码，防止不法人员登录进行破坏性操作。

　　由于每台UPS都配备一张SIM卡，因此本系统通过SIM卡来识别UPS。在此系统中，事先把SIM卡号码存进数据库，通过循环的方式可以同时对多台UPS进行设置和发送查询命令，给管理带来极大的方便。本系统采用单字节读取串口缓冲区，如果短消息到来而系统又在发送数据，则先把短消息编号存进数组，等空闲之时再根据短消息编号自动去读取短消息，从而实现群发群收的功能。由于SIM卡存储的短消息数量有限，因此数据一旦存进数据库，程序就自动发送命令把SIM卡上的短消息删除。

　　3 远程监控点的系统设计

　　3.1 远程监控点的硬件设计

　　远程监控点主要由GSM通信模块、单片机和UPS组成。单片机主要有两个功能：一是控制GSM通信模块收发短消息；二是查询UPS的工作状态。由于单片机传输的是TTL电平，而GSM通信模块和UPS传输的是RS-232电平，因此在单片机与GSM通信模块之间、单片机与UPS之间用芯片MAX232进行电平转换。硬件原理图如图6所示。

　　从图6可以看出，这个系统中要用到两个串口，而AT89S52只有1个串口，如何解决呢?在本系统中用P3.2，P3.3来模拟串口的功能，从而解决问题。

　　由于单片机窄闲时就要查询UPS是否有故障，因此必须存储用来查询UPS工作状态的命令。不同类型的UPS有不同的命令，若把这些命令存储在程序存储器中，不同型号的UPS就要用不同的监控模块，这样就降低了监控模块的通用性。在本系统中用了一块AT24C04型E2PROM，只要监控中心把查询UPS工作状态的命令发过来，远程监控点就把这些命令存入AT24C04。这样，单片机就可从AT24C04中取出这些命令去查询UPS，也就是说，监控模块可以用于不同型号的UPS。至于监控模块用于监控何种UPS，只要通过监控中心设置就行，显然这种方案提高了通用性。

　　单片机与AT24C04通过I2C通信。AT24C04除了存放查询UPS工作状态的命令外，还用来存储监控中心和值班人员的SIM卡号码。

　　3.2 远程监控点的软件设计

　　远程监控点主要是单片机编程，采用汇编语言。汇编语言具有速度快、效率高等优点，可以提高系统的响应速度。本系统编程较复杂。

　　程序运行后，首先对GSM通信模块进行初始化，接着判断AT24C04中是否已经存储了监控中心的电话号码和用来查询UPS工作状态的命令。如果已经存储了，则把这些信息读取出来，如果还没有这些信息，则不作操作，等待监控中心发送命令设置。

　　监控中心任何时刻都可能给远程监控点发送命令，显然用查询的办法来判断短消息是否到来很浪费资源，因此，本系统采用中断的方式，即有短消息到来时就发生中断，并设置标志位。因此，在初始化后进入主循环，首先通过标志位来判断是否有新的短消息到来。如果有新的短消息，则通过渎取短消息头来判断短消息类型；如果足设置类短消息，则做相应的设置，并发送确认信息给监控中心，然后返回主程序；如果是监控中心发来的查询命令，则查询UPS状态，并把UPS返回的数据发送给监控中心，然后返叫主程序。

　　大部分时间，监控中心不会发送命令过来，这时就不需要处理新的短消息，而转去查询UPS的工作状态。如果UPS没有发生故障，则返回的数据是正常的，这时单片机不做任何操作，返回主程序。如果UPS发生故障，单片机就控制GSM通信模块，把故障信息发送给值班人员和监控中心，这样值班人员就可以及时到现场对UPS进行维修，把损失降到最低，而监控中心把所有的故障信息和状态信息都存人数据库。

　　4 结束语

　　现有的GSM网络技术成熟、运行稳定、覆盖面广。对于数据流量不大、监控点分散的数据采集系统，利用GSM网络的SMS来传送数据，具有永远在线、不需拨号、价格便宜等优势，可以大大地节省人力、物力和财力。本系统只要通过适当的修改就可以用于其他远程监控系统，具有一定的推广价值。