第一章 绪论
1.1 安全监控系统发展情况概述
1.1.1 安全监控技术结构与发展简况
安全监控系统是从一体化的监控技术到使用通信技术的网络化监控技术的发展。安全监控系统在发展初期，着力点在于对各类大型仪器设备的工作状态进行监控，监控到突发状况，则在一体化面板上进行操控。以通信技术为中心的网络化监控系统，是以计算机为主控端，对被监控的设备、环境进行监控。在被监控的设备或者环境里设置传感类信息采集装置和通信装置，就与计算机构成了一个完整的监控系统。在学校的实验室实验和管理工作中，对实验室设备的状态参数、温度参数，以及实验室所处的自然环境的参数进行实时的监测，然后通过监控中心进行相应的管理和操作。沿着自身发展的道路，自动化控制技术和传感器检测技术具有高环境适应性，高即时和可靠性的特点，测量和控制领域中使用的通信技术都有自己的体系。生产在发展，社会在进步，在现代的各产业中，由于各类设备所处的地理位置距离遥远，其特性各不相同，一体化的安全监控系统已经不能适应现在的要求了，分布式的监控系统的出现代替了一体化的安全监控系统。为了使系统的资源分配更为合理化，这种分布式的监控系统是以通信网络为基础而建立的。然而，现今的安全监控系统监控仍然具有局限性，绝大多数的监控系统监控的对象也只是某一个地点或者某个区域。国际互联网技术为无线安保监控系统的发展提供了坚实的基础，资源的共享使原本不容易解决的问题简单化，网络化[1]。无线安保监控系统是本地计算机通过无线网络系统如 Internet（国际互联网）/Intranet（企业内部互联网），对远程终端进行监测和控制，并诊断维护分散的控制网络和设备的状态监控。在所处位置的自然环境恶劣，条件特殊，人们不容易到达或者根本不能由人来采集监控信息的监测点，远程监控技术要能够及时和有效控制，这就是现今各生产行业对设备状态监测的需求[1]。
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1.2 无线移动通信的发展及应用概况
通信最早源于起源于西周，利用烽火台来传递各类信息，有个典故 “烽火戏诸侯”就源于此。在中国古代，民间的通信只能通过让别人捎口信，即使是官方也只能通过斥候一个一个的跑驿站进行信息传递。19 世纪中，人们在通信的领域发生的根本的变化，电报和电话的发明，电磁波的发现，实现了用金属导线进行信息传递，用电信号作为载体，带来了一连串的技术改革，于是，人类通信的新时代开启了。下面简单介绍几种无线监控技术.
1.Wi-Fi 无线技术
继蓝牙(Blue Tooth)技术后，又出现一无线标准 Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线相容性认证)，它的正式名称是“IEEE802.11b"，是一种为便携设备制定的无线互联协议。Wi-Fi 与蓝牙一样，同属于一种短程无线数据通信技术。但两者有明显的差别，Wi-Fi 的传输速度非常高，最高可达 11Mbps，明显比蓝牙快。另一个是覆盖范围约达 90 米，比蓝牙覆盖范围要大得多。Wi-Fi 具有高速数据传输功能，因此在工业视频监控方面有很大的优势。Wi-Fi 基站的覆盖半径可达 4 公里，一台基站基本能够覆盖整个小区，以最低的网络成本提供最大和最有效的无线网络覆盖[7]。
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第二章 基于 GPRS 的安保监控系统组网方案
2.1 通用分组无线服务的特点
GPRS 技术不拘泥于 GSM 网提供电路交换的技术方式，利用现有的 GSM 网络，在此之上增加一些功能实体使无线分组交换业务实现，GPRS 技术对网络的改造很小，但对于用户接受数据速度来说却有很大提高。这里移动传输方式不需要中介转换器，传输和连接方式容易，使用户不需要拨号即可上网，搜索信息，参与各类视讯会议，长时间持续的与网络保持连接。GPRS 分组交换技术在分组交换的通信方式中，数据被分割成一定长度的包（Packet），每个包的首部是分组头（分组头中的地址标志给出了此分组包应发往何处）。
2.2 GPRS 网络和功能简述
GPRS 移动通信网络是在 GSM 通信网络基础之上发展而来。整体升级情况如图 2.1 所示。网关 GPRS 支持节点（GGSN）、服务 GPRS 支持节点（SGSN）和与这些节点相关的硬件接口被引入到在网络子系统（NSS）中。在基站系统（BBS）中无需改造相应的硬件设备，因为 GPRS 技术和 GSM 技术采用了一样的调制方式和信道传输速率。SGSN 要连接到 BSS 设备上需要增加 Gb 接口。 Gb 接口是帧中继模式传输数据，BSC 电路交换设备不能使用，因此增加了硬件设备 PCU（分组控制单元）。为降低改造成本，在现有的 GSM 网络资源的基础上，GPRS 网络更新了原有的软件，增加了 MA 信令、GPRSP 信令和部分管理程序[11]。路由器将骨干网和GPRS 网络连接起来。
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第三章 远程监控系统的主要硬件模块设计 ............. 26
3.1 监控系统硬件系统结构................... 26
3.2 传感器信息采集模块设计................ 27
3.3 GPRS 终端电路设计 .................... 39
3.4 本章小结..................... 54
第四章 系统软件设计 .............................. 55
4.1 远程数据通信模块物理驱动设计................. 55
4.2 远程数据通信模块通信程序设计.............. 57
4.3 远程数据通信模块应用程序设计.................... 59
4.4 基于 GPRS 终端的实例验证.................... 60
4.5 传感器探测器测试................... 66
4.6 本章小结.......................... 74
第四章 系统软件设计
远程监控系统的智能终端设计中最重要部分就是远程数据对传输，GPRS 通信模块负责远程监控中心与智能终端的通讯工作，模块设计中要保障数据通信的实时性、稳定性、可靠性和安全性。本章的软件设计部分主要是对驱动 SIM300C 远程 GPRS 通信模块进行设计，并通过 GSM 串口调试专用工具对远程监控中心和智能终端的通信进行调试。
4.1 远程数据通信模块物理驱动设计
远程数据通信模块（SIM300C）的物理层驱动设计主要包括两个部分。一是当通信模块开机关机时，为了更好保护通信模块，对通信模块的电源进行控制设计；二是当通信模块和微处理器进行数据交换时的保护程序设计。本监控系统的通信模块（SIM300C）的启动方式和关闭方式都有多种。SIM300C的启动有 2 种方式：第一是启动普通的操作模式，通过按键引进启动，在 SIM300C模块的 PWRKEY 引脚置成低电平一段时间，即可实现启动，如图 4-1 所示，SIM300C 的上电启动时序图，启动过程若完成，SIMCOM 回发送 RDY 代码表示启动成功[26]。
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第五章 结论与展望
本论文的主要技术路线是无线通信技术（General Packet Radio Service）和单片机技术，在安全监控系统的智能终端设计中涉及传感器技术的应用，在此基础之上，提出了适合学校实验室安全监控系统的方案。首先对现有的无线通信技术发展现状进行简要概述，并提出了整篇论文的结构；然后介绍在监控系统设计中应用到的硬件，单片机 AT89S52，GPRS 通信模块 SIM300C 等硬件的特点和应用，并对其软件开发进行设计。最终设计了一种基于 SIMCOM 公司的 GPRS 模块以及单片机的远程无线安全监控系统。先从下面 6 个方面简述本文主要研究的工作。
1．对于无线通信技术（GPRS）的主要特征进行简述和分析，比较了现代中的几类中无线通信的方式，把 GPRS 技术在无线通信技技术中的优点进行叙述；
2．本监控系统主要技术路线是无线通信技术（General Packet Radio Service）和单片机技术，在安全监控系统的智能终端设计中涉及传感器技术的应用，在此基础之上，提出了适合学校实验室安全监控系统的方案；
3．对比两种安全监控系统的监控中心实施方案，最终提出了适合学校实验室安全监控系统的方案；
4．介绍在监控系统设计中应用到的硬件，单片机 AT89S52，GPRS 通信模块SIM300C 等硬件的特点和应用，并对其软件开发进行设计；
5．对安全监控系统的监控中心与 SIM300C 的串口通信进行调试，调试成功；
6. 此监控系统也可分模块：单片机模块、传感器模块、通信模块，可承担高职教育集中实训与实验任务，以利于教学中的理论与实践紧密结合。
虽然 GPRS 技术在无线通信技术中有其特别的优势，但是也有其缺点，而且整个安全监控系统从硬件选择方面也有其局限性：
1．在安全监控系统设计中，使用的是 MCS-51 系列单片机，此类型单片机是 8位机，作为监控智能终端来说，其处理的能力限制了安全监控系统的发展。
2. GPRS 网络中数据的传输速率达不到理论值，而且在传输过程中也经常出现掉包状况；
3．无线通信终端 SIM300C 采用 TCP 协议接入，传输可靠性得到了保障，但是经过了经过 TCP 协议封装包后，传输的数据量提高很多倍；
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参考文献（略）