通信用铅酸蓄电池GPS定位及追踪

林斌高

【摘要】    通信用铅酸蓄电池是有线通信室电源系统的重要组成部分，基于其性价比高及安全稳定等优点，是以目前已然在通信领域了占据了蓄电池的九成市场，而随着诸如5G等新型信息技术的发展与普及，针对通信基站铅酸蓄电池的防盗技术同时也得到了相应发展。就以往而言，通信用铅酸蓄电池的防盗主要采用的是“机械化防盗”，而近年来由于信息技术得以高速发展，其防盗也从最初的“机械化防盗”实现了向“GPS定位追踪防盗”的转变，但是在实际应用过程中，GPS定位及追踪所组成的防盗体系仍然存留着较多弊病。现为促进其发展，本文将对GPS定位及追踪系统进行分析，并以此为基础提出通信用铅酸蓄电池GPS定位防盗系统的设计进行探究，以此为通信铅酸蓄电池防盗技术的发展提供理论参考。

【关键词】    通信    铅酸蓄电池    GPS定位及追踪系统    系统定位技术    系统设计

引言：

就目前而言，通信运营商所建造的基站多处于室外，而考虑到人力方面的问题，该类基站多处于室外，是以通信用铅酸蓄电池的安全性也难以得到有效保障，这也正是通信用铅酸蓄电池防盗技术的意义所在。而目前运营商针对通信铅酸蓄电池的防盗方法主要存在两类，一类是通过加装防盗架及其余物理锁定装置的物理防盗，而另一类则是通过加装GPS定位追踪系统以对蓄电池形成定位的智能防盗。这两类防盗方法各有优劣，但相较而言，加装GPS定位追踪系统的方法显然更加符合当今时代的需求。

一、 GPS定位及追踪系统

1.1系统定位技术

GPS定位及追踪系统是主要由三个部分组成：GPS卫星群、包括主控站注入站及监测站在内的地面监控、用户设备，其系统构成图可见图1[1]。

1.2系统通信平台

1.2.1平台选择

迄今为止，蓄电池防盗系统一般选取运营商移动网络来完成通讯，这些移动网络主要包括GPRS、GSM的4G网络以及现世的5G网络等[2]。其中4G及5G数据网络主要存在三类：中国联通的WCDMA、中国电信的CDMA及中国移动的TD-SCDMA，这三类数据网络不可兼容，是以在使用每一种数据网络都需要分别使用其特有的终端。GPRS网络虽然传输速率方面远不及4G、5G数据网络，但却能够对大部分网络协议形成支持。而GSM通信网络在覆盖范围方面远远超过其余网络，且防盗系统对数据传输要求不高，是以经过性价比等综合考虑通信平台一般会选择GSM应用至GPS定位及追踪系统中。

1.2.2 GSM模块控制

就目前而言，GSM能够提供多种控制模块，这些模块内容包括但并不僅仅限于定位、数据、信息乃至语音业务，而要对这些模块形成控制，控制终端需要对模块发送不同的AT指令，在使用芯片与模块实现通信后，AT指令便可以通过短信息形式形成传递。其中，AT指令主要存在以下语法特征：

1.结束标志为enter信息;

2.当enter信息到达时模块方才执行前方字符;

3.连续发送指令时需分隔。

而常见的AT指令主要有以下几类：呼叫拨号指令、模块初始化指令、读短信指令、发短信格式设置指令、发短信指令[3]。

1.3防盗报警系统

1.3.1 Zigbee无线通信协议

Zigbee无线通信协议技术是目前比较常见及广泛使用的无线通信代表技术之一，基于其成本低、性能高的特点，Zigbee目前被认为是应用前景最佳的一类无线技术[4]。从根本上来说，Zigbee从高至低可以分为五个部分，这五部分分别为高层使用规范、应用汇聚层、网络层、数据链路层、物理层，同时Zigbee支持三类组网方式，分别为混合组网、对等型组网及星型组网。

1.3.2无线传感器网络

通过Zigbee所投入应用的无线传感器网络，其单个节点一般会保持稳定，由于其功耗较低，且其本身具备电源管理等功能，是以一般会使用电池对其完成供电[5]。由于ZIgbee的无线传感器网络能够提供双工网络的接入及多点通信，是以可以对传感器数据进行高质量传递，因此可以令系统结构实现网络化与无线化，其传感器节点结构图可见图2。

二、通信用铅酸蓄电池GPS定位及防盗系统设计

2.1 通信用铅酸蓄电池GPS防盗器

GPS定位及防盗系统一般使用蓄电池进行直接供电，是以当GPS定位及防盗系统的主机在进行报警或接收到中控中心的请求信息时，GPS定位及防盗系统的中央控制器就会因此而调取GPS信息，通过对信息数据进行接收分析而实现位置定位，随后以短信息的形式将GSM网络发送至GPS定位及防盗系统的中控中心，最终实现对通信用铅酸蓄电池的GPS定位追踪[6]。GPS定位及防盗系统工作结构图可见图3。

2.2 通信用铅酸蓄电池GPS防盗追踪器功能特征

就目前而言，通信用铅酸蓄电池GPS防盗追踪器主要包括以下几个方面的特征：

2.2.1 全球定位功能

由于通信用铅酸蓄电池GPS防盗追踪器中装配了GPS卫星定位芯片，而追踪防盗器通过短信息形式与中控中心形成通讯交流，在有需要时中控中心可以随时通过芯片调取通信用铅酸蓄电池的位置信息[7]。

2.2.2 报警功能

GPS防盗追踪器能够调取基站及GPS数据，与预先设置信息进行比较，一旦铅酸蓄电池的GPS数据与基站GPS数据存在较大差异，那么铅酸蓄电池便会超出安全范围，继而防盗追踪器便会随之进行报警。

2.2.3 GPS信息存储

当报警功能被触发后，GPS防盗追踪器所提供的位置时间与数据会不断被存储芯片所保存，一旦中控中心有数据需求，GPS防盗追踪器便会通过短信形式将这些数据发出，以此形成铅酸蓄电池的运动轨迹。

2.2.4 电源自动切换功能

通信用铅酸蓄电池平日一般使用基站所提供的主电源，而该类主电源在铅酸蓄电池离开基站后便会断电，而此时GPS防盗追踪器会随之切换电池的备用电源，以此为报警及GPS信息存储程序供电[8]。

2.2.5 定位查询及定位服务平台

提供三个月的历史数据查询，同时中控中心具有能够对GPS防盗追踪器形成管理的网络平台，此平台不仅具有多样化查询的能力，同时也具有便捷化的特征，其查询内容包括但并不仅仅限于铅酸蓄电池的经纬度、运动方向、本身电量、数据存储实践及移动速度等等。

2.2.6 目标位置回传

当通信用铅酸蓄电池被盗时，GPS防盗追踪器会形成位置回传，所有终端的监控人都可以受到蓄电池被盗的报警信息，任何监控人皆可以通过拨打电话来获取GPS防盗追踪器的位置回传信息，以此令警方获得信息共享。

2.3 通讯用铅酸蓄电池GPS定位及跟踪软件平台设计

2.3.1 网络平台登录

在浏览器中输入“http：//new.gps-online.org”网址，通过此网址进入至铅酸蓄电池定位跟踪网络服务平台登录界面内，其登录界面详细内容如下：

用户名：由业务方提供，不可更改。

密码：最初由业务方提供，可以进行适当更改。

验证码：四位数字。

其登录界面可见图4。

2.3.2 操作界面

其操作界面主要包括菜单栏、跟踪器列表、地图窗口及信息窗口四项内容。在实际操作过程中，可以实时接收蓄电池的最新位置，同时点击实时追踪便可以实施获取防盗电池的转移路径，使用时需要勾选追踪器列表中的追踪器名称。

当点击红色箭头时，可以对追踪器的经纬度、数据获取时间、GPS防盗追踪器电量等数据信息进行查阅。

轨迹回放：

可以通过网络服务平台对防盗追踪器的运动路径进行查询，数据可在服务器内保存三个月。

电子栅栏：

所谓“电子栅栏”，即在基站处设置固定区域，当防盗追踪器离开了该区域后便会自动报警。

管理中心：

管理中心可以对防盗追踪器的信息进行设置，如名称、运行模式、监护者联系方式等等。在管理初期需要在管理中心中增加追踪器，其范例可见图5。

同時，当防盗追踪器“退休”后，也可以使用管理中心对其进行删除，见图6。

信息修改可以修改防盗追踪器的各项信息，见图7。

对运行模式进行设置，将通信用铅酸蓄电池的于小宁模式设置为实时追踪，同时将位置信息设置为GSM工作，见图8。

2.3.3 操作步骤

在操作步骤方面，一来需要关注防盗追踪器的出厂状态，二来则需要关注防盗电池的安装记录。

其中在防盗追踪器的出厂状态方面，其运行模式应当设置我不定时查询，振动传感器应当保持关闭，同时监护者联系方式应当为空，其详细内容可见图9。

而在防盗电池安装记录方面，应当对铅酸蓄电池的各类信息进行记录，其详细内容可见图10。

三、结束语

综上所述，通信用铅酸蓄电池是有线通信室电源系统的重要组成部分，而由于其安全性无法得到保障，是以对其进行GPS定位及追踪系统设计势在必行。通过该类设计，GPS系统所具备的高速、高精准度等特征能够真正应用至通信用铅酸蓄电池的防盗中，如此一来通信用铅酸蓄电池的安全性方可通过防盗系统实现有效提升。

参  考  文  献

[1]杨兴，楼向东，吕秀海. 差分GPS定位技术在列车实时动态追踪系统中的应用[J]. 煤矿现代化，2015（2）：106-107，110.

[2]刘晶，周建新，李竞，等. 基于 C/S 结构的多用户 GPS 移动定位与远程追踪系统的研究与设计[J]. 中国安全生产科学技术，2014（5）：124-128.

[3]王文扬，刘全周，汪春华，等. 基于RFID/GIS/GPS/GPRS的车载货物追踪系统[J]. 物流技术，2009，28（12）：238-239，259.

[4]杨兴，张禄秀，楼向东. GPS列车实时追踪及防撞车安全保障系统在兖州矿区的应用[J]. 铁道通信信号，2012，48（8）：74-76.

[5]张超，顾济华. 基于GPS/BDS的移动目标定位追踪系统设计[J]. 现代电子技术，2015，38（17）：121-123，126.

[6]彭明全. 安卓智能GPS手机及户外追踪软件、google earth软件在公路勘测前期工作中的应用研究[J]. 城市建设，2013（24）.

[7]IEIMobile推出VTT-I000-WiFi车拔追踪终端-内置Wi-Fi，GPRS和GPS[J]. 国内外机电一体化技术，2012（7）：55.

[8]赵超，陈寿元，邵增珍，等. 基于RFID、GPS、GPRS的物流追踪系统的研制[J]. 电子设计工程，2014，22（5）：147-149，153.