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智能用电抄表系统的方案设计

作者: 时间:2009-11-27 来源:网络 收藏

3 系统硬件设计

该系统的硬件主要分为测控器和集中器两部分。测控器主要是用单片机把计量表中的数据采集过来,并存放在内存里,通过 RS-485总线传送给集中器。集中器是整个系统中最重要的,也是最复杂的环节,它的硬件设计框图如图 2所示。

集中器中的微控制器选用W77E58,在其内部集成32KB可重复编程的 Flash RAM、256B片内存储器、1KBMOVX指令访问的 SRAM、两个 URAT、三个 16位定时器等。两个 URAT中,一个用于与 GPRS通信,另一个用于与测控器的通信。在很多场合,该单片机几乎不用扩展外围芯片就能够满足系统要求。

微控制器通过 AT指令初始化 GPRS无线模块,使之附着在 GPRS网上,获得网络运营商动态分配给 GPRS集中器的 IP地址并与抄表终端建立连接,通过 RS232串口向客户系统收发数据或指令,向 TCP/IP模块收发数据等。

TCP/IP模块通过 RS232串口与 GPRS无线模块通信,提供非透明和透明两种通道。相对应地,该模块有两种通信模式:非透明模式和透明模式。通过软件切换,模块在处于不同的模式时,数据流向也有所不同。当传送 AT指令集时,模块进入透明模式,可直接访问 GPRS无线模块;当模块进入非透明传输方式时,用户数据从串口进入 TCP/IP模块后,先组成 TCP/IP包,再经串口发送给 GPRS模块,GPRS无线模块把其封装成 GPRS分组数据包传到 GPRS网上。

GPRS无线模块作为 GPRS集中器的无线收发模块,把从 TCP/IP模块接收的 TCP/IP包和从基站接收的 GPRS分组数据进行相应的协议处理后再转发。GPRS模块采用了西门子公司的 MC35I,此模块主要由 GSM处理器、GSM射频模块、供电模块、闪存、ZIF连接器、天线接口等六部分组成。它通过 ZIF连接器上的串口与单片机实现电路接口,通过串口读取或发送 MC35I模块中的数据和 AT指令。

4 系统软件功能设计

用电管理主要包括业扩报装、计量管理、电费管理和用电监察等几个方面。用电管理除有较明显的各内部业务功能外,还具有较强的业务流程性。数据信息流向如 3所示。

本系统将其分为用户增减管理、计量资产与计量业务管理、配电设备与安全管理、电费管理、用电监察、抄表与控制管理、大用户集中管理等几个子系统,按业务流程将各子系统有机地联接起来就构成完整的用电管理系统。

抄表终端智能用电系统软件利用 WIN2000/XP作为操作系统开发平台,以 VB作为开发工具,使用 SQL Server 数据库进行系统开发,软件所能管理的用户数量几乎没有限制。

5 结束语

本文创新点是:利用 GPRS网络作为远程无线数据通信平台,发挥了通用无线分组业务数据传输的优势,同时利用总线技术或载波通讯技术完成集中器与监测点之间的数据通信,保证了数据传输的可靠性、稳定性和实时性,改变了过去 IC卡电表、电力线载波集抄产品等产品的不足,在功能和用途上有了实质性的突破,能够适应现代电力行业供用电管理上多方面的需求。


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