遠程抄表系統中集中器軟件的模塊化設計與實(shí)現

0 引言
近些年來(lái)由于電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展而加快了各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程，在電力行業(yè)內，也依靠現代化技術(shù)改變了傳統的手工抄表方法，使得抄表工作在不需要人力的情況下依靠網(wǎng)絡(luò )和計算機就能快速而準確的完成，提高了抄表過(guò)程中數據采集的實(shí)時(shí)性、可靠性、信息量。目前的自動(dòng)化抄表系統主要有掌上抄表系統，有線(xiàn)抄表系統和無(wú)線(xiàn)抄表系統，其中掌上抄表系統需抄表人員用掌上抄表器抄收數據，因此自動(dòng)化程度不夠；有線(xiàn)系統需要施工布線(xiàn)，既提高了費用又增加了難度；而無(wú)線(xiàn)抄表系統雖不需布線(xiàn)，安裝也方便，但信號易受外界干擾，數據傳輸的穩定性較差，容易抄收失敗。因此主要研究基于GPRS的無(wú)線(xiàn)遠程抄表系統，利用GPRS技術(shù)連接主站與集中器，從而縮短了布線(xiàn)的范圍及長(cháng)度，并可實(shí)時(shí)、準確地獲取電表數據并上傳數據到主站，重點(diǎn)研究基于GPRS的有線(xiàn)集中器的軟件設計。

1 系統結構描述
完整的遠程抄表系統包括主站、集中器、采集器、載波表、手持終端等，其系統結構如圖1所示。

主站是運行抄表系統的計算機，一般放在電力中心，由它來(lái)發(fā)出命令進(jìn)行定時(shí)抄表、實(shí)時(shí)抄讀或設置相關(guān)信息等操作。主站通過(guò)GPRS與集中器通信。
集中器負責連接若干個(gè)電表或采集器，此范圍內的所有電表的抄讀工作由集中器統一完成，然后再將結果傳送給主站，集中器與主站間通過(guò)GPRS連接，下行通過(guò)RS 486進(jìn)行連接。
本文重點(diǎn)介紹集中器中通信軟件的設計。

2 集中器通信軟件設計
2．1 集中器功能
集中器除了響應主站命令外還要負責對電表的定時(shí)抄讀，因此設計集中器軟件時(shí)要明確這2個(gè)功能，即：響應主站命令與定時(shí)抄表。響應主站命令任務(wù)的啟動(dòng)是由主站命令到達觸發(fā)的，定時(shí)抄表任務(wù)則應該由集中器內時(shí)間觸發(fā)而啟動(dòng)的，不同的任務(wù)對應不同的處理流程。
2．2 響應主站流程
集中器向上與主站連接，向下與各終端進(jìn)行通信。與主站間的通信集中器處于從屬地位，它只有在接收到主站中的命令時(shí)才做出操作，而不能主動(dòng)與主站發(fā)起通信；而其與下行終端通信時(shí)，集中器處于主動(dòng)地位，它在適當的時(shí)候向下終端發(fā)出命令，而不會(huì )收到下行的主動(dòng)請求幀。
圖2描述了集中器通信流程，通信的工作始終運行在外圍的無(wú)限循環(huán)中判斷和接收主站請求幀，當接收到主站命令后先判斷此數據幀是否校驗正確，若錯誤檢查錯誤原因，并根據錯誤類(lèi)型設置錯誤代碼，然后發(fā)送異常應答幀；否則判斷是否是集中器命令，若不是集中器命令則需要判斷是否需要轉發(fā)，需要轉發(fā)則首先將協(xié)議進(jìn)行轉換，然后將命令轉發(fā)出去，接收到轉發(fā)響應后再向主站響應；若是集中器命令，則根據操作碼對集中器進(jìn)行相關(guān)操作，操作完成后返回響應幀，然后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)繼續等待主站的命令幀。