基于GPRS模塊的小區(qū)無(wú)線抄表系統(tǒng)解決方案

電能計(jì)量是現(xiàn)代電力營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的電量結(jié)算是依靠人工定期到現(xiàn)場(chǎng)抄取數(shù)據(jù)，在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和應(yīng)用性等方面都存在諸多不足之處；將現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電能量測(cè)量技術(shù)結(jié)合在一起，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地反映電量的使用(即銷(xiāo)售)情況。本方案首先采用短距離無(wú)線通信方式將用戶電表的電量信息集中起來(lái)，然后通過(guò)GPRS無(wú)線局域網(wǎng)，以一種短消息的方式將此信息送給總控中心，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)無(wú)線抄表功能。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于GPRS的智能小區(qū)無(wú)線抄表系統(tǒng)主要由3部分組成：無(wú)線電表、現(xiàn)場(chǎng)主控節(jié)點(diǎn)以及遠(yuǎn)程GPRS無(wú)線控制終端。圖1是某小區(qū)的無(wú)線抄表系統(tǒng)組成框圖。其中無(wú)線電表是將傳統(tǒng)的電表所采集到的電量做相應(yīng)的處理，并配置無(wú)線收發(fā)模塊以短距離無(wú)線的方式將此電量信息發(fā)進(jìn)出去?，F(xiàn)場(chǎng)主控節(jié)點(diǎn)除了配置無(wú)線數(shù)傳模塊外，還需要配置GPRS無(wú)線收發(fā)模塊，首先將每個(gè)樓層以無(wú)線方式所采集到的電量數(shù)據(jù)集中起來(lái)，然后通過(guò)GPRS模塊將此信息發(fā)送出去。遠(yuǎn)程GPRS無(wú)線控制終端主要完成對(duì)GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)的收發(fā)，以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所采集到的電量數(shù)據(jù)作相應(yīng)的處理。

2 現(xiàn)場(chǎng)主控節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

無(wú)線抄表系統(tǒng)中最主要的是現(xiàn)場(chǎng)主控節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。該部分主要包括無(wú)線數(shù)據(jù)收／發(fā)以及GPRS數(shù)據(jù)收／發(fā)兩部分。其中無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)中所采用的模塊與無(wú)線電表中所使用的模塊相同?，F(xiàn)場(chǎng)主控節(jié)點(diǎn)設(shè)置在小區(qū)各樓層的中心位置，負(fù)責(zé)定時(shí)將單個(gè)單元采集點(diǎn)測(cè)量的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的集中。主控節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集點(diǎn)的信令控制和數(shù)據(jù)提取，并通過(guò)GPRS模塊對(duì)遠(yuǎn)端主控中心的數(shù)據(jù)請(qǐng)求作出響應(yīng)?，F(xiàn)場(chǎng)主控節(jié)點(diǎn)組成框圖如圖2所示。

主站以Armel公司的AT89C2051作為主控制器，包括無(wú)線數(shù)傳模塊、存儲(chǔ)模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和時(shí)鐘模塊。微控制器選用ATB9C2051。該控制器內(nèi)部有1個(gè)全雙工異步串行通信模塊UART，可以發(fā)送／接收8位數(shù)據(jù)，帶有幀錯(cuò)誤檢測(cè)功能。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選擇容量為64 KB的EEPROM存儲(chǔ)器AT24C256，通過(guò)微控制器的I／O口(P1．2引腳)外接存儲(chǔ)器的SDA腳，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀／寫(xiě)；P1．3引腳外接SCL腳，提供讀／寫(xiě)時(shí)序信號(hào)。微控制器通過(guò)串行接口TX(P3．0引腳)和RX(P3．1引腳)外接無(wú)線數(shù)傳模塊的發(fā)送和接收單元，通過(guò)MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片接GPRS模塊的RS232口。單片機(jī)&search=1">單片機(jī)的串行口同時(shí)連接兩個(gè)設(shè)備的串行口，容易出現(xiàn)硬件沖突。采用分時(shí)復(fù)用方式可保證同一時(shí)刻只連接一個(gè)設(shè)備的串口。