基于GPRS技术的远程智能抄表系统设计与研究

系统主要由主控制器、GPRS模块和ZigBee射频通信模块3部分组成，其结构框图如图2所示。主控制器采用三星公司的ARM9微处理器S3C 24-10X，它具有外围扩展功能模块，能够实现高速处理。GPRS模块采用Siemens公司的TC35终端，通过串口与CPU相连，实现与Internet的连接。ZigBee射频收发模块采用Chipcon AS公司的CC2420芯片，控制采集器内具备ZigBee标准接口的检测设备。
2．3 数据通信方案
本系统中，“客户端”的“单元集中器”与“数据中心”的“PC机”之间数据传输是通过GPRS通信方式实现无线数据传输的。
单元集中器与客户“三表”的通信属于多机通信。基于系统的特点及功能要求，选用主从式通信方式。单元集中器为主机，各客户的数字式“三表”是从机，主、从机之间通过无线数据传输网络实现数据的交互。主机发送的信息可以传送到所有的从机，也可以指定单一的从机接收，而从机发送的信息只能被主机接收，各从机之间不能进行通信。

3 系统软件设计
软件系统主要包括：三表计量系统软件、单元集中器通信集存软件、上位PC机数据通信及人机交互接口软件3部分。
3．1“三表”计量系统软件
软件由初始化、数据处理、信号显示、数据通信、键盘处理及数据存储几部分构成。初始化完成对单片机各功能部件初始状态及中断的设置和DS1302控制寄存器的初始化配置并开启芯片软件看门狗功能；数据处理主要完成采集数据计算；数据通信完成计量系统与单元集中器间的协议化通信，按照通讯协议的要求实现与单元集中器的可靠通讯，以便单元集中器来读取客户的数据以及设置时间、费率和地址等参数：信号显示通过LCD实时显示时间、“三表”数据等；键盘处理是按预定键值对ADE7751的相关引脚进行配置，设置系统的工作状态，完成时间的校正、查询及显示等功能。系统软件流程如图3所示。

3．2 上位管理PC机人机接口软件
数据库服务器是采用SQL server2000，负责存储所有的用户资料数据、“三表”运行数据和各个监控终端的历史运行数据，并向数据服务中心和操作终端提供数据服务。操作终端通过局域网与数据库服务器、数据服务中心连接，完成开户、传递参数、充值、监测、控制、查询、统计报表等各种操作；远程操作终端通过GPRS模块与数据服务中心进行数据通信，由数据服务中心进行数据库的操作。

4 结束语
本系统是将非电量检测技术、无线数字传输技术、计算机网络技术、信息安全技术和软件技术融于一体的高新技术产品，应用且独立于水、电、煤气主干网上计量器具计量数据信息的提取和数据管理，提高了该行业的信息化管理水平，改变水、电、煤气的管理现状；解决目前抄表难度大、劳动强度高等问题，特别是解决管理系统中一直难以解决的高可靠性、高准确性和低功耗问题。通过扩展煤气泄漏监控报警、水电煤气故障紧急求助等涉及家庭安全方面的功能来全方位的满足居民的实际需求。