基于GPRS模塊的小區無(wú)線(xiàn)抄表系統

電能計量是現代電力營(yíng)銷(xiāo)系統中的一個(gè)重要環(huán)節。傳統的電量結算是依靠人工定期到現場(chǎng)抄取數據，在實(shí)時(shí)性、準確性和應用性等方面都存在諸多不足之處；將現代通信技術(shù)和計算機技術(shù)以及電能量測量技術(shù)結合在一起，能夠及時(shí)、準確、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(xiàn)通信方式將用戶(hù)電表的電量信息集中起來(lái)，然后通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)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)現遠程自動(dòng)無(wú)線(xiàn)抄表功能。
1 系統總體設計

基于GPRS的智能小區無(wú)線(xiàn)抄表系統主要由3部分組成：無(wú)線(xiàn)電表、現場(chǎng)主控節點(diǎn)以及遠程GPRS無(wú)線(xiàn)控制終端。圖1是某小區的無(wú)線(xiàn)抄表系統組成框圖。其中無(wú)線(xiàn)電表是將傳統的電表所采集到的電量做相應的處理，并配置無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊以短距離無(wú)線(xiàn)的方式將此電量信息發(fā)進(jìn)出去?，F場(chǎng)主控節點(diǎn)除了配置無(wú)線(xiàn)數傳模塊外，還需要配置GPRS無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，首先將每個(gè)樓層以無(wú)線(xiàn)方式所采集到的電量數據集中起來(lái)，然后通過(guò)GPRS模塊將此信息發(fā)送出去。遠程GPRS無(wú)線(xiàn)控制終端主要完成對GPRS無(wú)線(xiàn)數據的收發(fā)，以對現場(chǎng)所采集到的電量數據作相應的處理。

2 現場(chǎng)主控節點(diǎn)設計

無(wú)線(xiàn)抄表系統中最主要的是現場(chǎng)主控節點(diǎn)的設計。該部分主要包括無(wú)線(xiàn)數據收／發(fā)以及GPRS數據收／發(fā)兩部分。其中無(wú)線(xiàn)數據收發(fā)系統中所采用的模塊與無(wú)線(xiàn)電表中所使用的模塊相同?，F場(chǎng)主控節點(diǎn)設置在小區各樓層的中心位置，負責定時(shí)將單個(gè)單元采集點(diǎn)測量的應變數據進(jìn)行初步的集中。主控節點(diǎn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)數傳模塊完成對現場(chǎng)采集點(diǎn)的信令控制和數據提取，并通過(guò)GPRS模塊對遠端主控中心的數據請求作出響應?，F場(chǎng)主控節點(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(xiàn)數傳模塊、存儲模塊、電平轉換模塊和時(shí)鐘模塊。微控制器選用ATB9C2051。該控制器內部有1個(gè)全雙工異步串行通信模塊UART，可以發(fā)送／接收8位數據，帶有幀錯誤檢測功能。數據存儲器選擇容量為64 KB的EEPROM存儲器AT24C256，通過(guò)微控制器的I／O口(P1．2引腳)外接存儲器的SDA腳，實(shí)現數據讀／寫(xiě)；P1．3引腳外接SCL腳，提供讀／寫(xiě)時(shí)序信號。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(xiàn)數傳模塊的發(fā)送和接收單元，通過(guò)MAX232電平轉換芯片接GPRS模塊的RS232口。單片機的串行口同時(shí)連接兩個(gè)設備的串行口，容易出現硬件沖突。采用分時(shí)復用方式可保證同一時(shí)刻只連接一個(gè)設備的串口。