基于GPRS的電力無線抄表系統(tǒng)解決方案

本文闡述了一種基于SIM100 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和LR100控制處理模塊的電力無線抄表系統(tǒng)解決方案。該方案通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對電力抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和智能控制，并以GSM作為數(shù)據(jù)備用通道，解決了網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失或延時問題。

GPRS網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)化應(yīng)用解決了電力系統(tǒng)對智能抄表控制系統(tǒng)的通信需求，相比于傳統(tǒng)的專用網(wǎng)絡(luò)，其覆蓋性和成本更加適合于工業(yè)應(yīng)用，本文提出了基于SIMCOM公司的無線傳輸模塊SIM100和武漢蘭瑞公司LR100控制模塊的GPRS無線抄表系統(tǒng)實(shí)施方案。

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮到電表和抄表服務(wù)器端(數(shù)據(jù)服務(wù)器)的數(shù)據(jù)通訊要求，電表和抄表服務(wù)器端采用有限透明傳輸模式，即LR100智能控制模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行有限過濾和分析處理，避免冗余和分辨出指令信息。通訊方式采用通過SIMCOM SIM100模塊建立通過移動通信網(wǎng)關(guān)的無線通信鏈路，可以進(jìn)行基于TCP/IP和UDP/IP數(shù)據(jù)傳輸?；贚R100的容錯機(jī)制和GSM備用通道模式，彌補(bǔ)了由于GPRS網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性帶來的影響。

硬件實(shí)現(xiàn)

1. LR100模塊

實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有限透明傳輸和電表的智能控制，模塊接收服務(wù)器端通過數(shù)據(jù)傳輸模塊到達(dá)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析，查詢指令經(jīng)RS485接口傳輸給電表，控制指令通過控制I/O對電表智能控制。電表接收到查詢命令后，反饋相關(guān)信息，信息到達(dá)數(shù)據(jù)處理模塊后，模塊按事先配置的參數(shù)進(jìn)行處理，需要回送到服務(wù)器的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸，并根據(jù)電表反饋進(jìn)行智能控制和報(bào)警處理。

2. 三個串口分配

串口1 ——提供參數(shù)配置，通過對PC機(jī)上的配置軟件進(jìn)行通信對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行配置。主要是對抄表服務(wù)器端的IP地址、端口號、通訊協(xié)議(TCP/UDP)等進(jìn)行設(shè)置，以提供LR100系統(tǒng)軟件初始化時的參數(shù)。

串口2 ——提供對SIM100 GPRS模塊的通信，通過標(biāo)準(zhǔn)的AT指令和擴(kuò)展指令與模塊進(jìn)行通信，模塊的硬件接口通過與LR100擴(kuò)展電路板連接。這樣實(shí)現(xiàn)了對SIM100 GPRS模塊的數(shù)據(jù)(基于短信或GPRS)傳輸和接收。

串口3——提供選擇進(jìn)行RS232/485通信，主要實(shí)現(xiàn)了對電表的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)終端的數(shù)據(jù)響應(yīng)。

3. GPIO

LR100提供的GPIO來實(shí)現(xiàn)對電表的智能控制，通過中間電路控制實(shí)現(xiàn)電表的報(bào)警和斷電等智能處理。由于GPIO的端口充裕和簡潔的程序控制實(shí)現(xiàn)使后續(xù)擴(kuò)展更方便。