gprs的远程无人值守站点安防系统设计软件子系统
伴随技术的飞速发展和物联网的进程，站点的安防系统也越来越智能化，互联网+成为一种势不可挡的历史浪潮。 本文利用GPRS技术和单片机技术设计的远程无人值守站点安防系统的主要功能为检测并在液晶屏上显示无人值守站点的温湿度数据，烟雾浓度，同时监测是否存在外来入侵，在有异常情况时，及时地发送短信给远方值班人员。该系统可分为两个部分一是检测系统；二是报警系统。检测系统主要功能是采集温湿度数据和烟雾浓度数据并显示，外来入侵监测，无线数据传输等。报警系统主要功能是接收无线数据，通过GPRS发送无线数据等功能。 总的来说本课题的研究成果能够提高现有安防系统的可靠性与效率，是将互联网技术与安防系统相结合的一次勇敢尝试。功能完整、方案简单易行，可以实现站点的智能监控功能，满足无人值守站点的智能化要求。关键词 无人值守站,STC89C52，NRF24L01
目 录
1 绪论 1
1.1 论文研究背景及意义 1
1.2 远程安防的发展现状 1
1.3 设计的目的和意义 2
1.4 论文主要研究内容 2
1.5 论文的组织结构 3
2 系统电路设计 3
2.1 系统总设计框架图 3
2.2 检测系统电路设计整体思路 3
2.3 报警系统电路设计整体思路 4
2.4 硬件电路主要控制单元 4
3 系统软件设计 13
3.1 Keil uVision5基本介绍及总流程图 14
3.2 系统主程序 14
3.3 系统各模块及主要程序 17
4 实物系统联调 21
4.1 调试 21
4.2 调试结果分析 25
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附 录 30
1 绪论
1.1 论文研究背景及意义
伴随技术的飞速发展和物联网的进程，站点的安防系统也越来越智能化，互联网+成为未来一种必然的发展方向。从我国广袤的地理条件情况及庞大的人口数量来看，需要越来越多的站点来配合经济社会的发展，而大量的站点也需要投入 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
大量的人力、物力、财力来维护设备[1]。要是发生站点事故将会对生产生活造成巨大冲击，这就对站点的安全运行有了极大地要求。而有人值守站点不方便集中管理，且数据信息传递存在时差。于是智能安防监控系统应运而生。且无人智能安防监控技术现在正日趋完善并已经相当成熟，作为新兴技术其发展前景是一片光明的[2]。
在远程无人值守站点安防系统的概念提出之前，中国很多的站点安防主要靠人来防。以往的人防虽然可以保障站点一定的安全，但这种形式的安防在面对重大安全事故时可能使得突发状况不能得到及时解决，且在一些自然环境恶劣的地区，人的工作环境过于恶劣，会导致可能的责任疏忽。抛开这些因素，人防还存在成本过高，而且通常在事故发生后才能发现问题。与此相对的，远程无人值守站点安防系统不受空间的限制，可靠性高，具有极高的稳定性，并且能保证远方值班人员实时了解无人值守站点的运行状态，更能根据实时传输的现场数据做出反应，从而在问题发生之前便能够及时处理，阻止故障的发生。
由于远程无人值守站点安防系统具有极高的可靠性，不受空间限制，能够实时显示站点的各种参数指标，而且可以及时的向远方值班人员发送报警短消息，极大地保障了无人值守站点的安全。我国作为地域广袤的大国，无人值守站便于集中管理，节约了大量人力、物力、财力[3]，且数据能够得到实时传递，因此无人值守站并将迎来广阔的市场，这就使得对应的与安防系统需求越来越多，对其的要求也会越来越高。
1.2 远程安防的发展现状
随着远程安防系统的快速发展以及各企业相继进军发展安防系统的影响，我国的安防产品市场规模不断扩大，安防产品的种类也是层出不穷，花样繁多。这就使得安防产品的市场竞争越发的激烈[4]。要想从众多的安防企业中脱颖而出，只有设计出十分人性化的特色产品才能获得市场的青睐。
我国是国土面积是世界第三大的国家，广袤的土地上有各种复杂多样的地理情况。在一些地理位置偏远，自然环境恶劣的站点，要是仍然执行有人值守，那效率是十分低下的。而若为了获得实时的现场数据而进行大量铺线、拉线工作又是十分不经济与不科学的。这样，对于远程安防系统的需求就应运而生。
同时，伴随着物联网的浪潮，将互联网与安防系统结合起来将会是历史发展的必然趋势。互联网具有及时、高效、不受空间限制的特点[5]。如果将互联网技术应用到安防系统中，将可以使站点的各项参数指标及时的传送到技术人员手中，从而大大提高工作人员的工作效率，且大大提高了站点运行的安全性[6]。
综上所述，互联网+安防系统的研发正逐渐成为安防产品市场的核心，这样就使得功能完善、系统简捷、状态稳定安防系统的设计成为焦点。
1.3 设计的目的和意义
本课题以实现检测无人值守站点的温湿度数据，监测站点的烟雾浓度并把以上两个数据显示在液晶屏上，同时监测是否存在外来入侵，在温湿度数据、烟雾浓度异常，或有外来入侵时，及时地发送短信给远方值班人员的功能为目标，设计了一个基于GPRS的远程无人值守站点安防系统。
总的来说本课题的研究成果能够提高现有安防系统的可靠性与效率，是将互联网技术与安防系统相结合的一次勇敢尝试。未来，互联网+安防系统必然是安防系统的普遍实现方式，在此研究方向上，如果使安防系统更加集成，功耗更小，那么基于GPRS的远程无人值守站点安防系统将会有更大的发展空间。
1.4 论文主要研究内容
本课题主要是针对无人值守站点设计的安防监控系统，用来检测无人值守站点的温湿度参数及监测其他安全信息，并且显示屏显示实时的温湿度参数以及烟雾浓度，且在无人值守站点温湿度参数存在异常或存在火灾、外来入侵等情况时能够及时报警，以保证无人值守站点的安全运行。
为了实现如上所述设计的功能，我们设计了基于GPRS的远程无人值守站点安防系统，该系统在无人值守站点安装了温湿度传感，能够及时了解无人值守站点的温湿度参数，同时再结合多种传感器如：烟雾浓度传感器、红外线传感器可及时知道是否存在火灾及外来入侵，再通过nRF2401建立无线短距通信，将参数及报警信息传输到主控模块，通过GSM模块建立通讯，及时将无人值守站点的各种信息告知远方值班人员，从而使实时监控得以实现。在当无人值守站点出现异常状况时，系统会及时给监护人发送报警信息，使站点的突发情况得到及时解决。
目 录
1 绪论 1
1.1 论文研究背景及意义 1
1.2 远程安防的发展现状 1
1.3 设计的目的和意义 2
1.4 论文主要研究内容 2
1.5 论文的组织结构 3
2 系统电路设计 3
2.1 系统总设计框架图 3
2.2 检测系统电路设计整体思路 3
2.3 报警系统电路设计整体思路 4
2.4 硬件电路主要控制单元 4
3 系统软件设计 13
3.1 Keil uVision5基本介绍及总流程图 14
3.2 系统主程序 14
3.3 系统各模块及主要程序 17
4 实物系统联调 21
4.1 调试 21
4.2 调试结果分析 25
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附 录 30
1 绪论
1.1 论文研究背景及意义
伴随技术的飞速发展和物联网的进程，站点的安防系统也越来越智能化，互联网+成为未来一种必然的发展方向。从我国广袤的地理条件情况及庞大的人口数量来看，需要越来越多的站点来配合经济社会的发展，而大量的站点也需要投入 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
大量的人力、物力、财力来维护设备[1]。要是发生站点事故将会对生产生活造成巨大冲击，这就对站点的安全运行有了极大地要求。而有人值守站点不方便集中管理，且数据信息传递存在时差。于是智能安防监控系统应运而生。且无人智能安防监控技术现在正日趋完善并已经相当成熟，作为新兴技术其发展前景是一片光明的[2]。
在远程无人值守站点安防系统的概念提出之前，中国很多的站点安防主要靠人来防。以往的人防虽然可以保障站点一定的安全，但这种形式的安防在面对重大安全事故时可能使得突发状况不能得到及时解决，且在一些自然环境恶劣的地区，人的工作环境过于恶劣，会导致可能的责任疏忽。抛开这些因素，人防还存在成本过高，而且通常在事故发生后才能发现问题。与此相对的，远程无人值守站点安防系统不受空间的限制，可靠性高，具有极高的稳定性，并且能保证远方值班人员实时了解无人值守站点的运行状态，更能根据实时传输的现场数据做出反应，从而在问题发生之前便能够及时处理，阻止故障的发生。
由于远程无人值守站点安防系统具有极高的可靠性，不受空间限制，能够实时显示站点的各种参数指标，而且可以及时的向远方值班人员发送报警短消息，极大地保障了无人值守站点的安全。我国作为地域广袤的大国，无人值守站便于集中管理，节约了大量人力、物力、财力[3]，且数据能够得到实时传递，因此无人值守站并将迎来广阔的市场，这就使得对应的与安防系统需求越来越多，对其的要求也会越来越高。
1.2 远程安防的发展现状
随着远程安防系统的快速发展以及各企业相继进军发展安防系统的影响，我国的安防产品市场规模不断扩大，安防产品的种类也是层出不穷，花样繁多。这就使得安防产品的市场竞争越发的激烈[4]。要想从众多的安防企业中脱颖而出，只有设计出十分人性化的特色产品才能获得市场的青睐。
我国是国土面积是世界第三大的国家，广袤的土地上有各种复杂多样的地理情况。在一些地理位置偏远，自然环境恶劣的站点，要是仍然执行有人值守，那效率是十分低下的。而若为了获得实时的现场数据而进行大量铺线、拉线工作又是十分不经济与不科学的。这样，对于远程安防系统的需求就应运而生。
同时，伴随着物联网的浪潮，将互联网与安防系统结合起来将会是历史发展的必然趋势。互联网具有及时、高效、不受空间限制的特点[5]。如果将互联网技术应用到安防系统中，将可以使站点的各项参数指标及时的传送到技术人员手中，从而大大提高工作人员的工作效率，且大大提高了站点运行的安全性[6]。
综上所述，互联网+安防系统的研发正逐渐成为安防产品市场的核心，这样就使得功能完善、系统简捷、状态稳定安防系统的设计成为焦点。
1.3 设计的目的和意义
本课题以实现检测无人值守站点的温湿度数据，监测站点的烟雾浓度并把以上两个数据显示在液晶屏上，同时监测是否存在外来入侵，在温湿度数据、烟雾浓度异常，或有外来入侵时，及时地发送短信给远方值班人员的功能为目标，设计了一个基于GPRS的远程无人值守站点安防系统。
总的来说本课题的研究成果能够提高现有安防系统的可靠性与效率，是将互联网技术与安防系统相结合的一次勇敢尝试。未来，互联网+安防系统必然是安防系统的普遍实现方式，在此研究方向上，如果使安防系统更加集成，功耗更小，那么基于GPRS的远程无人值守站点安防系统将会有更大的发展空间。
1.4 论文主要研究内容
本课题主要是针对无人值守站点设计的安防监控系统，用来检测无人值守站点的温湿度参数及监测其他安全信息，并且显示屏显示实时的温湿度参数以及烟雾浓度，且在无人值守站点温湿度参数存在异常或存在火灾、外来入侵等情况时能够及时报警，以保证无人值守站点的安全运行。
为了实现如上所述设计的功能，我们设计了基于GPRS的远程无人值守站点安防系统，该系统在无人值守站点安装了温湿度传感，能够及时了解无人值守站点的温湿度参数，同时再结合多种传感器如：烟雾浓度传感器、红外线传感器可及时知道是否存在火灾及外来入侵，再通过nRF2401建立无线短距通信，将参数及报警信息传输到主控模块，通过GSM模块建立通讯，及时将无人值守站点的各种信息告知远方值班人员，从而使实时监控得以实现。在当无人值守站点出现异常状况时，系统会及时给监护人发送报警信息，使站点的突发情况得到及时解决。
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