远程抄表系统中集中器软件的模块化设计与实现

0 引言
近些年来由于电子技术、计算机技术和通信技术的快速发展而加快了各个行业的自动化进程，在电力行业内，也依靠现代化技术改变了传统的手工抄表方法，使得抄表工作在不需要人力的情况下依靠网络和计算机就能快速而准确的完成，提高了抄表过程中数据采集的实时性、可靠性、信息量。目前的自动化抄表系统主要有掌上抄表系统，有线抄表系统和无线抄表系统，其中掌上抄表系统需抄表人员用掌上抄表器抄收数据，因此自动化程度不够；有线系统需要施工布线，既提高了费用又增加了难度；而无线抄表系统虽不需布线，安装也方便，但信号易受外界干扰，数据传输的稳定性较差，容易抄收失败。因此主要研究基于GPRS的无线远程抄表系统，利用GPRS技术连接主站与集中器，从而缩短了布线的范围及长度，并可实时、准确地获取电表数据并上传数据到主站，重点研究基于GPRS的有线集中器的软件设计。

1 系统结构描述
完整的远程抄表系统包括主站、集中器、采集器、载波表、手持终端等，其系统结构如图1所示。

主站是运行抄表系统的计算机，一般放在电力中心，由它来发出命令进行定时抄表、实时抄读或设置相关信息等操作。主站通过GPRS与集中器通信。
集中器负责连接若干个电表或采集器，此范围内的所有电表的抄读工作由集中器统一完成，然后再将结果传送给主站，集中器与主站间通过GPRS连接，下行通过RS 486进行连接。
本文重点介绍集中器中通信软件的设计。

2 集中器通信软件设计
2．1 集中器功能
集中器除了响应主站命令外还要负责对电表的定时抄读，因此设计集中器软件时要明确这2个功能，即：响应主站命令与定时抄表。响应主站命令任务的启动是由主站命令到达触发的，定时抄表任务则应该由集中器内时间触发而启动的，不同的任务对应不同的处理流程。
2．2 响应主站流程
集中器向上与主站连接，向下与各终端进行通信。与主站间的通信集中器处于从属地位，它只有在接收到主站中的命令时才做出操作，而不能主动与主站发起通信；而其与下行终端通信时，集中器处于主动地位，它在适当的时候向下终端发出命令，而不会收到下行的主动请求帧。
图2描述了集中器通信流程，通信的工作始终运行在外围的无限循环中判断和接收主站请求帧，当接收到主站命令后先判断此数据帧是否校验正确，若错误检查错误原因，并根据错误类型设置错误代码，然后发送异常应答帧；否则判断是否是集中器命令，若不是集中器命令则需要判断是否需要转发，需要转发则首先将协议进行转换，然后将命令转发出去，接收到转发响应后再向主站响应；若是集中器命令，则根据操作码对集中器进行相关操作，操作完成后返回响应帧，然后进入下一个循环继续等待主站的命令帧。