基于GSM语音通话的远程故障报警系统设计

第３１卷第３期２０１４年９月河　北　省　科　学　院　学　报Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｈｅｂｅｉ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　ＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ．３１Ｎｏ．３Ｓｅｐ．

２０１４收稿日期：２０１４－０６－０５

作者简介：

幺伦韬，男，硕士，工程师．文章编号：１００１－９３８３（２０１４）０３－００１１－０４

基于ＧＳＭ语音通话的远程故障报警系统设计

幺伦韬１，

杨雷斌２，蒋　涛１，梁如意１，霍晓勇３（１．河北省气象技术装备中心，河北石家庄　０５００２１；２．河北省承德市气象局，河北承德　０６７０００；

３．

国家广播电影电视总局九五一台，河北石家庄　０５００００）摘　要：随着气象观测设备自动化程度的提高，目前大多数气象要素实现了自动化观测，减轻了

人工劳动负担。为了保证数据的准确性，在设备出现故障时，需要及时的发现和处理。基于

Ｇ

ＳＭ语音通话的远程故障报警系统安装部署方便，且线路拓展方便，具有不受活动范围限制和实时性高的特点，对于无人值守和要求快速响应的应用场合尤为适用，保证了设备的可靠运行。

关键词：Ｇ

ＳＭ远程；语音；报警中图分类号：ＴＰ３１１ 文献标识码：Ａ

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｒｅｍｏｔｅ　ｆａｕｌｔ　ａｌａｒｍｓｙ

ｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＧＳＭ　ｖｏｉｃｅ　ｃａｌｌｓＹＡＯ　Ｌｕｎ－ｔａｏ１，ＹＡＮＧ　Ｌｅｉ－ｂｉｎ２，ＪＩＡＮＧ　Ｔａｏ１，ＬＩＡＮＧ　Ｒｕ－ｙｉ　１，ＨＵＯ　Ｘｉａｏ－ｙｏｎｇ

３（１．ＨｅｂｅｉＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ

０５００２１，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｅｂｅｉＣｈｅｎｇｄｅＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｃｈｅｎｇ

ｄｅ　０６７０００，Ｈｅｂｅ，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｔａｔｅ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　

Ｒａｄｉｏ，Ｆｉｌｍ　ａｎｄ　Ｎｉｎｔｈ　ｏｎｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　ｄｅｇ

ｒｅｅ，ｍｏｓｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇ

ｉｃａｌ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ａｕｔｏｍａｔｅｄ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｆｉｎａｎｃｉａｌ　ｂｕｒｄｅｎ　ｏｎｔｈｅ　ｍａｎｕａｌ　ｌａｂｏｒ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　

ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｔａ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆａｉｌｕｒｅ，ｎｅｅｄ　ｔｉｍｅｌｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｒｅｍｏｔｅ　ｆａｕｌｔ　ａｌａｒｍ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＧＳＭ　ｖｏｉｃｅ　ｅａｓｙ　

ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ａｎｄｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ，ａｎｄ　ｌｉｎｅ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｉｓ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ，ｗｉｔｈｏｕｔ　ｂｅｉｎｇ　ｌｉｍｉｔｅｄ　ｂｙ　

ｔｈｅ　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｆｏｒ　ｕｎａｔｔｅｎｄｅｄ　ａｎｄ　ｉｓ　ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ　

ａｐｐｌｉｃａ－ｂｌｅ，ｑｕｉｃｋ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ａｒｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐ

ｍｅｎｔ．Ｋｅｙ

ｗｏｒｄｓ：ＧＳＭ；Ｒｅｍｏｔｅ；Ｖｏｉｃｅ；Ａｌａｒｍ０　引言

随着气象观测设备自动化程度的不断提高，目前大多数的气象要素实现了自动化观测，减轻了人工劳动负担，提高了工作效率。但对尽早发现设备故障并修复研究的不多，目前各类故

河北省科学院学报２

０１４年第３１卷障报警系统［１］多数采用的报警手段通常为现场声光报警和短信报警。在有人值守的情况下，

现场声光报警能够很好地提醒故障的发生，然而气象观测的自动化对人的约束已经越来越低，尤其对于台站人员而言，设备故障只是偶尔才会发生一次，因此无人值守是大势所趋，所以现

场声光报警将不能满足要求［２］。短信报警虽然不限制人的活动范围，然而也有其缺点：

一是短信有延迟，电信运营商对短信的吞吐效率虽然很高，然而在短信发送到高峰期，还是很明显地感觉到短信的堵塞。二是无法获知短信是否已被阅读了，也就是无法保证报警信息已经传达给工作人员。

本文采用ＧＳＭ语音通话技术建立了一套远程故障报警平台，

通过对系统整体结构和软硬件的设计，实现了对故障信息的语音报警功能。该系统通过ＧＳＭ语音通话方式自动给工作人员打电话通知报警信息，弥补了现场声光报警和短信报警中存在的一些缺点，同时系统还能够以标准接口方式对其他系统提供服务，用户可以根据需求向语音报警平台推送各种报警信息，方便应用，提高工作效率。

１　Ｇ

ＳＭ技术概述ＧＳＭ是全球移动通信系统（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｙ

ｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）的简称，是由欧洲电信标准组织ＥＴＳＩ制订的一个数字移动通信标准。它的空中接口采用时分多址技术。自

９０年代中期投入商用以来，ＧＳＭ是当前应用最为广泛的移动电话标准，

较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的［

３］。ＧＳＭ模块是将ＧＳＭ射频芯片、

基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、ＧＳＭ射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。ＧＳＭ模块

具有发送ＳＭＳ、语音通话、传真和ＧＰＲＳ数据传输等基于ＧＳＭ网络进行通信的所有基本

功能［

４］。本文基于ＧＳＭ网络覆盖面积广，使用人数多的优点，通过ＧＳＭ语音电话方式进行远程

报警。在本系统中上位机采用ＡＴ指令集通过计算机的串口与ＧＳＭ模块进行通信，

控制拨号，并将语音送给模块的语音输入端，达到语音通话的目的。

２　系统设计

远程故障报警系统系统主要实现的功能有：电话自动拨号与挂断功能、文字转换语音功能、提供对外服务接口功能、保存报警信息功能。包括硬件集成和软件设计两部分，硬件部分

主要包括ＧＳＭ通讯模块及辅助工作电路等。软件部分包括ＧＳＭ模块控制、

语音转换、服务接口、数据队列、记录日志等部分，系统结构示意图见图１。

２．１　系统硬件集成

ＧＳＭ模块可选用Ｗａｖｅｃｏｍ　Ｍ１２０６ＧＳＭ／ＧＰＲＳ　

ＭＯＤＥＭ模块，该模块采用法国Ｗａｖｅ－ｃ

ｏｍ公司生产的Ｑ２４０６Ｂ芯片，是双频ＧＳＭ调制解调器［５］（ＥＧＳＭ９００／１８００ＭＨｚ或ＥＧＳＭ９００／１９００ＭＨｚ），适用于数据，传真，短信息及话音应用。提供的接口为ＲＳ２３２串口和

通过小型Ｓｕｂ－Ｄ１５插头连接器的音频接口。用ＡＴ命令作为控制指令（ＧＳＭ０７．０７及０７．

０５），串口通信比特率由３００至１１５２００ｂｉｔｓ／ｓ，可以用电脑或者单片机通过串口（ＲＳ２３２控制该模块实现短信接收、发送和语音功能。

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