基于短消息功能修改負荷終端參數的程序設計

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中的應用方式。根據短信的技術特點，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電力設備應用的輔助操作功能，可進一步擴展設備產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的軟件設計和實現過程。
關鍵詞 短消息 GPRS／CDMA 負荷終端 AT命令

引 言
短消息業務是GPRS／CDMA系統中最為簡單和方便的數據通信方式，它不需要附加其他較為龐大的數據終端設備，僅使用GPRS／CDMA模塊就可以進行信息交流。短消息業務是通過信道傳輸的，所以這些信息的發送和接收可以在GPRS／CDMA網絡上與語音、數據和傳真服務同時進行而不會彼此產生任何干擾。在諸多增值業務中，短消息服務因其價格低廉、使用方便、信息傳遞準確及時、可存儲轉發等優點而備受歡迎。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中數據的傳輸模式有2種：對電力負荷管理終端進行數據召測，及終端數據主動上傳。短消息在終端側的連接方式相同，在主站側的連接方案有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，短消息通過專線發送到服務中心，服務中心再轉發到終端中；終端側的數據先發到短消息服務中心，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據專線的連接并承擔一定的運行費用。
短消息業務在電力負荷系統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；
◆短消息業務還不適用于電力負荷管理系統的分組與群發功能；
◆數據傳輸長度受到限制，每條短消息的長度最多為140字節，這樣也不利于大量數據的傳輸。
基于以上的原因及GPRS／CDMA通信技術的不斷發展，大多數電力設備在數據傳輸通信上都使用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品應用的功能性，提高便利性。例如利用短信實現實時報警功能，如負荷管理預付費報警、電力線防盜系統、電力通信網的管理報警等；利用短信實現參數修改的功能，如本文中實現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>MessageOxlA(短信發送操作)
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，實際數據的每個字節輸出其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(發信息過程)
+CMGS：2＼rknOK＼r＼nCMGS：2，1(發送成功模塊回復)
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的IP地址、端口號和服務類型，以及利用短信復位終端系統的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
終端系統在給操作用戶回復相關結果時，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上有些區別。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，接著系統會發送讀操作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。