基于LabVIEW的短信报警系统

曾亚光，王 磊，孙培浩，韩定安

（佛山科学技术学院光电信息科与工程系，广东佛山528000）

基于LabVIEW的短信报警系统

曾亚光，王 磊，孙培浩，韩定安

（佛山科学技术学院光电信息科与工程系，广东佛山528000）

设计了基于LabVIEW的短信报警系统。该系统使用LabVIEW中的VISA编程，可实现当有报警信号输入时就触发短信报警，并通过LabVIEW给指定手机发送短信息且可以接收手机发回的回执信息，从而实现远程无线监控。

LabVIEW；短信；报警

一直以来，私人财产与公共财产的安全始终受到人们的广泛关注，尤其是在无人看守的情况下，贵重物品与仪器存在着很大的安全隐患，而每年这些方面的损失都是无可忽略的。因此对特别场所的实况监控和及时报警势在必行，而选择正确的监控报警系统就对安全防护显得极为重要。由美国国家仪器（NI）公司研制开发的图形化编程语言LabVIEW就是这样一种正确的选择［1-2］。它为操作人员提供了一种图形化操作界面，有利于操作人员正确、直观地进行监控，并可以迅速得到异常警报，以便快速做出反应，减少损失［3-4］。

当前的图形报警系统主要有以下几种类型：1）由分区控制器、报警器、总控制器等警报模块组成的多级式报警系统。PC机主要与总控制器进行连接，只负责报表、打印、显示等功能。2）以视频监控为主的报警系统，通过捕捉处理图像进行报警，有专用的主机和设备。

本文研究的报警系统属于第2种类型，利用LabVIEW来实现对触发事件做出反应并调用串口发送短信到指定手机［5-6］。利用VISA调用串口，将数据写入缓存，然后送入短信发送设备（GSM模块TC35i）。同时，LabVIEW程序要能正确处理TC35i接收到信息后的返回数据，读取出正确的接受短信内容。

1 系统实现

1.1 硬件线路

本设计用到的硬件为GSM短消息模块（TC35i）、串口通信线、SIM卡、手机等。系统原理如图1所示，用户手机通过GSM模块可与PC实现双向通信。在监控中心，PC通过串口向GSM模块TC35i发送命令，通过TC35i以短信息的形式把警报消息发送到用户的GSM手机。用户在收到警报后，编辑命令再以短消息的方式发送回GSM模块，PC通过VISA读取缓存内容获得命令。

1.2 GSM网络

GSM系统由一系列功能单元组成，如图2所示。包括移动用户（MS）、网络与交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、操作与维护子系统（OSS）4个主要部分。图2中基站子系统（BBS）由发信机（BTS）和基站控制器（BSC）组成，网络与交换子系统（NSS）由移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和设备识别寄存器（EIR）组成。

图1 利用GSM模块组成的远程监控系统

图2 GSM系统的组成

2 程序设计

使用TC35i短消息模块发送短信，首先使用串口调试助手设置模块的参数。设置完成后，即可使用如下LabVIEW程序实现短信息的发送，如图3所示。其原理是运行程序初始化串口后在前面板输入发送电话和短消息内容，然后点击发送开关，将指令【AT+CMGS=电话号码回车】写入TC35i短消息设备，这时设备会返回＞，以示输入短消息内容。通过VISA串口读取VI读出符号＞，作等于比较，触发条件循环将【发送的短消息内容→回车】指令写入设备，即完成了短消息的发送。

图3 短消息发送程序框图

从串口调试助手短信接收的过程出发，基于LabVIEW的短信接收就不难实现了。

（1）利用调试助手完成短消息接收读取的过程。当有短消息发送到GSM模块内置的SIM卡时，调试助手会显示模块返回的提醒消息【+CMTI:"ME",22】，其中ME表示短消息的存储位置，22表示短消息的编号，可以使用【AT+CMGR=22】指令来将其读出。

（2）结合调试助手的短消息接收过程，设计了基于LabVIEW的短消息接收程序。它的运行原理是：当运行程序时，GSM模块接收到发来的短消息，程序通过VISA的串口读取VI读出模块的回执信号，接下来使用字符匹配模式VI获得回执中的短消息号，然后将指令【AT+CMGR=短消息号】写入设备，模块返回的短消息内容再次被串口读取VI读出，又经过+86的匹配截取后11位字符得到来信手机号码，经过qwer的匹配截取后N位字符得到所需要的短消息内容。这里需要注意的是由于模块返回的短消息内容中有行结束符号的存在，无法通过匹配+86或固有存在的某些字符并偏移数位来截取真正需要的短消息内容，所以在想发送的短消息内容前加入qwer以方便定位。

将上面两个程序合并成一个完整的程序，就可以用于短信报警的程序。图4是程序的运行结果前面板显示。此程序应用于报警系统，只需要将发送开关替换为报警信号输入，将输入控件发送的短消息内容和发送电话都替换为常量并提前设置好值即可。

图4 程序运行结果前面板显示

3 小结

本文将GSM模块和LabVIEW程序结合实现了与手机双向通信，完成了短信报警系统的设计。该系统可以实现对警报的保存，并方便监控人员调取查看。运行程序后，能达到所预期的远程监控及发送短信等功能。该程序操作简单，成本低廉，是一个能广泛应用于各行业的远程监控及报警的系统。

［1］王阳,王竹林.基于LabVIEW的图像处理技术［J］.兵工自动化,2009（1）:89-91.

［2］王福明,丁丽霞,刘吉,等.LabVIEW程序设计与虚拟仪器［M］.西安:西安电子科技大学出版社,2009:192-198.

［3］朱望纯,张晶玉,杨素荣.网络化分布式虚拟仪器测试研究［J］.仪器仪表与传感器,2012（5）:32-33.

［4］陈光建,何华平,贾金玲.基于虚拟仪器的实时数据采集系统［J］.仪器仪表与传感器,2011（4）:49-50.

［5］邓维礼,陈怀,张明,等.基于LabVIEW的焊接机器人的监测与报警系统［J］.测控技术,2016,35（6）:105-107.

［6］李文方,李海霞.基于LabVIEW的温度采集报警系统［J］.电子设计工程,2015,23（5）:71-73.

【责任编辑：任小平 renxp90@163.com】

SMS alarm system based on LabVIEW

ZENG Ya-guang,WANG Lei,SUN Pei-hao,HAN Ding-an
（Department of Optoelectronic Information Science and Engineering,Foshan University,Foshan 528000,China）

Based on LabVIEW,the SMS alarm system is designed.When the alarm input,with VISA of LabVIEW,SMS alarm system can be triggered.With LabVIEW,the text messages can be sent to the phone,and it can receive the receipt information.Through these,the remote wireless monitoringis realized.

LabVIEW;message;alarm

TP277

A

1008-0171（2017）03-0001-03

2016-12-15

国家自然科学基金资助项目（11474053）；广东省科技计划资助项目（2016A020220021）

曾亚光（1975-），男，湖南湘潭人，佛山科学技术学院副教授，博士。