摘 要 指出了短消息在電力通信中的應用前景，并具體分析了短信在電力負荷管理系統(tǒng)中的應用方式。根據(jù)短信的技術特點，以及短信在電力通信中的各種應用，作了具體比較，得出利用短信功能實現(xiàn)電力設備應用的輔助操作功能，可進一步擴展設備產(chǎn)品應用的功能性并提高便利性。文章著重介紹了GPRS／CDMA短信功能修改負荷終端參數(shù)的軟件設計和實現(xiàn)過程。
關鍵詞 短消息 GPRS／CDMA 負荷終端 AT命令
引 言
短消息業(yè)務是GPRS／CDMA系統(tǒng)中最為簡單和方便的數(shù)據(jù)通信方式，它不需要附加其他較為龐大的數(shù)據(jù)終端設備，僅使用GPRS／CDMA模塊就可以進行信息交流。短消息業(yè)務是通過信道傳輸?shù)?，所以這些信息的發(fā)送和接收可以在GPRS／CDMA網(wǎng)絡上與語音、數(shù)據(jù)和傳真服務同時進行而不會彼此產(chǎn)生任何干擾。在諸多增值業(yè)務中，短消息服務因其價格低廉、使用方便、信息傳遞準確及時、可存儲轉(zhuǎn)發(fā)等優(yōu)點而備受歡迎。短消息服務具有良好的市場，并最早應用于電力系統(tǒng)傳輸領域。
1 短消息在電力通信中的應用
短消息電力負荷系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸模式有2種：對電力負荷管理終端進行數(shù)據(jù)召測，及終端數(shù)據(jù)主動上傳。短消息在終端側(cè)的連接方式相同，在主站側(cè)的連接方案有2種：
方案一是通過短消息通信方式，在主站設置一個或若干個GSM／CDMA中心主臺，與終端的GPRS／CDMA通信模塊直接“點對點”通信。這種方式適用于終端數(shù)量較少的場所，可減少主站的設備投資。
方案二是從短消息服務中心建立專線連接，短消息通過專線發(fā)送到服務中心，服務中心再轉(zhuǎn)發(fā)到終端中；終端側(cè)的數(shù)據(jù)先發(fā)到短消息服務中心，再通過專線傳到電力負荷主站上。該方式可以解決主站側(cè)多個終端設備上報造成的信道容量問題。但是，這種方式需要申請數(shù)據(jù)專線的連接并承擔一定的運行費用。
短消息業(yè)務在電力負荷系統(tǒng)中的應用存在以下缺點：
◆實時性差，不適用于對實時控制功能要求很高的負荷管理系統(tǒng)；
◆短消息業(yè)務還不適用于電力負荷管理系統(tǒng)的分組與群發(fā)功能；
◆數(shù)據(jù)傳輸長度受到限制，每條短消息的長度最多為140字節(jié)，這樣也不利于大量數(shù)據(jù)的傳輸。
基于以上的原因及GPRS／CDMA通信技術的不斷發(fā)展，大多數(shù)電力設備在數(shù)據(jù)傳輸通信上都使用GPRS或CDMA，而短信功能則慢慢成為電力設備應用中的輔助操作功能。這些輔助功能必不可少，可以極大地擴展設備產(chǎn)品應用的功能性，提高便利性。例如利用短信實現(xiàn)實時報警功能，如負荷管理預付費報警、電力線防盜系統(tǒng)、電力通信網(wǎng)的管理報警等；利用短信實現(xiàn)參數(shù)修改的功能，如本文中實現(xiàn)短信修改負荷管理終端中IP地址和端口號等。
2 短消息操作的AT命令和報文格式
AT命令是由美國Hayes公司推出的Mdoem操作命令集，是Modem通信接口的工業(yè)標準。GPRS／CDMA模塊在實際應用中，通信方式和任何通信相關的參數(shù)均利用AT命令的形式通過串口本地更改設置。
在GPRS模塊(以MC55為例)中短信操作相關的AT命令有：
AT+CMGF=1(設置短信格式為文本)
AT+CNMI=3，1(設置新消息提示)
+CMTI："MT"，2(收到新短消息提示，表示新消息存儲于存儲空間第2條)
AT+CMGR=2(讀出存儲序號為2的消息)
AT+CMGD=2(刪除存儲序號為2的消息)
AT+CMGS=139********＼r>"Message"OxlA(短信發(fā)送操作)
在CDMA模塊(以AnyDATA公司的模塊為例)短信相關的AT命令有：
AT+UGSM=1(選擇使用第2套短信指令)
AT+CMGF=1(格式化輸出，實際數(shù)據(jù)的每個字節(jié)輸出其ASCII值)
AT+CMGF=0(普通格式，輸出短消息的二進制原文)
CMT：1(有短信來時終端顯示，為1表示新消息存儲于空間的第1個位置)
AT+CMGR=1(讀存儲序號為1的消息)
+CMGR：00000220，13956083950，，2008／08／29／10：13，0，123456789＼r＼nOK＼r＼n(模塊回復)
AT+CMGS=2，13956083950，，0，123(發(fā)信息過程)
+CMGS：2＼rknOK＼r＼nCMGS：2，1(發(fā)送成功模塊回復)
在設計中，主要利用GPRS／CDMA的短信功能來修改和查詢終端系統(tǒng)的IP地址、端口號和服務類型，以及利用短信復位終端系統(tǒng)的GPRS／CDMA模塊。自定義了短信的報文格式，這些報文主要由字母和數(shù)字組成。為了方便短信操作，在GPRS和CDMA的短信操作中都選用文本格式。
短信報文命令格式：
AT+KDC 修改命令
具體格式：PAT+KDC=210．45．240．8，8080，192．168．0．18，9999，，，cmnet#
前半部分為主IP和端121號，接著是備用IP和端口號，最后是服務類型。其他短信報文格式有：
AT+KDC? 查詢命令
AT+RET 復位命令
終端系統(tǒng)在給操作用戶回復相關結(jié)果時，也嚴格按照這種短信報文格式進行操作。
3 短消息功能的程序設計
GPRS和CDMA短信整體的設計框架是一樣的，只是在某些具體細節(jié)上有些區(qū)別。由圖1所示的流程可以了解到，當有短信來的時候，MCU的串口會收到短信來提示符，接著系統(tǒng)會發(fā)送讀操作AT命令，將相應短信存儲器中的消息讀出來，再對讀出的短信進行解包處理判斷出本條短信的操作類型，然后進行相應的操作。如修改操作，需要將終端系統(tǒng)的原有IP地址、端口和服務類型修改成操作者需要的IP地址、端口和服務類型，并將修改后的 IP地址、端口和服務類型作為回復信息發(fā)回給操作者，然后復位GPRS／CDMA模塊。另外，在進行短信操作時，需要及時清理GPRS／CDMA模塊的短信存儲空間，以免短信存儲空間滿，造成新的短信不能接收。
整個短信功能實現(xiàn)的主要函數(shù)如下：
需要注意，短信功能作為整個GPRS／CDMA通信功能的一部分，其本身必須與整個GPRS／CDMA通信框架融合。為了將短信處理函數(shù) HandleSMS()很好地放在GPRS／CDMA通信框架中，使短信操作與GPRS／CDMA通信無縫連接，互不影響，考慮和解決了以下幾點：
①短信的操作不能發(fā)生在GPRS／CDMA模塊正在撥號連接的過程中，所以在設計中，對模塊的撥號過程進行強制保護。短信的具體操作主要發(fā)生GPRS／CDMA模塊的未連接狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。
②短信在修改過系統(tǒng)參數(shù)后，需將修改后的參數(shù)作為應答信息回復給操作者，然后GPRS／CDMA模塊復位，按照新的參數(shù)進行上線連接。需要注意的是模塊復位時間與應答信息回復時間之間的操作匹配，否則會造成應答信息收不到。設計中，利用相關定時器控制復位操作的執(zhí)行時間，確保在收到應答信息后模塊再復位。
③CDMA模塊在進行AT模式操作連接后進入透傳模式。在該模式下任何AT操作都會視為傳輸數(shù)據(jù)，所以當在透傳模式下進行短信操作時，需要將已建立的連接斷開。設計中，在透傳模式下進行短信操作時，強制復位CDMA模塊，使模塊上電但不連接上線，然后再進行短信操作。
④為了防止短信存儲空間滿，或者因為信號強度等原因造成短信沒有及時收到，在程序設計中短信解包處理操作后會立即刪除存儲區(qū)的短信，并在AT的撥號中設置1次讀操作和1次刪除操作，以保證有足夠的儲存空間來接收短信。讀操作用來處理上次沒有及時收到的短信。
結(jié) 語
本文重點介紹了在負荷管理系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)短信修改負荷管理終端IP地址和端口號的功能。文中詳細說明了實現(xiàn)GPRS／CDMA短信功能所需的AT命令以及各命令之間的關系和操作順序，闡述了實現(xiàn)GPRS／CDMA短信功能的軟件設計流程，給出了功能函數(shù)的框架，具體說明了在軟件設計中的重點和難點并給出了若干解決方法。該設計已應用到終端現(xiàn)場，運行穩(wěn)定可靠，具有很好的工程應用價值。
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