無(wú)線(xiàn)抄表檢測系統的設計與實(shí)現

1 引言
目前我國主要是依靠人工抄表收費，但存在入戶(hù)難、企業(yè)管理費用開(kāi)支高、效率低等諸多問(wèn)題，已不能適應社會(huì )發(fā)展要求．智能化網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)抄表系統成為必然趨勢。而自動(dòng)抄表技術(shù)的關(guān)鍵是改造傳統的電表電量計量，即傳統電表的電量檢測與控制是實(shí)現自動(dòng)抄表的核心。實(shí)現方法眾多，如數字電表、基于IC卡電表等，但我國許多用戶(hù)還是采用傳統的磁電式電表。因此改造該電表是首要問(wèn)題。傳統的磁電式電表檢測是利用紅外檢測、光電檢測等方法，然后利用無(wú)線(xiàn)或紅外發(fā)送方式傳送到計算機或掌上機，以實(shí)現自動(dòng)抄表。這里提出的無(wú)線(xiàn)抄表檢測系統是基于掌上無(wú)線(xiàn)近距離抄表系統，檢測電能表的轉數，通過(guò)串行通訊口傳送數據到掌上抄表器．從而控制斷／送電。

2 無(wú)線(xiàn)抄表系統結構組成
無(wú)線(xiàn)抄表檢測系統由電表檢測單元、掌上抄表器、管理計算機等3部分組成，如圖1所示。

2．1 電表檢測單元
使用光電頭改造傳統的感應式電能表，以檢測每個(gè)用戶(hù)電能表的轉數。每片單片機控制8個(gè)用戶(hù)的電表信息。每個(gè)電能表經(jīng)一路繼電器控制斷，送電功能，采用X24C45型EEPROM兼看門(mén)狗電路來(lái)保存每個(gè)電能表內的轉數數據，并利用PTR2000型無(wú)線(xiàn)收發(fā)器收發(fā)信息。
2．2 掌上抄表器
掌上抄表器使用功耗低、工作可靠的AT24C512型串行EEPROM存儲器；通過(guò)并行輸出的128×64點(diǎn)陣LCD顯示器作為人機界面，顯示抄表提示等信息；通過(guò)DS1302器件獲得抄表時(shí)間等信息；選用MAX813型電壓檢測器檢測電池供電電壓，同時(shí)該器件還具有看門(mén)狗的功能；利用PTR2000型無(wú)線(xiàn)收發(fā)器實(shí)現掌上抄表器與電表檢測單元的通訊；并利用MAX232將掌上抄表器的用戶(hù)抄表信息傳送到管理計算機，從而實(shí)現用戶(hù)信息的計算機管理。
2．3 管理計算機
管理計算機是系統管理級，采用通用的微型計算，操作系統Win98以上。開(kāi)發(fā)環(huán)境VB6．0和SQL2000，標準的Win-dows操作界面，使用方便。具有與掌上抄表器通訊、存儲數據、查詢(xún)打印電量電費、營(yíng)業(yè)繳費等功能。

3 電表檢測模塊硬件電路設計
光電采集的電信號通過(guò)微控制器單片機處理、存儲數據，當接收到掌上機發(fā)送數據命令時(shí)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊PTR2000將數據發(fā)送到掌上機，單片機的P2端口連接繼電器向用戶(hù)斷／送電，當用戶(hù)欠／補交電費時(shí)，通過(guò)掌上機的斷／送按鈕發(fā)出命令，使單片機接收到繼電器動(dòng)作命令，從而控制用戶(hù)斷／送電。而電表端檢測部分硬件電路包括：光電檢測、非易失性存儲器X24C45、無(wú)線(xiàn)收發(fā)等模塊。
3．1 光電檢測模塊
光電檢測模塊是準確測量用戶(hù)電表表盤(pán)轉數。常用檢測方法：紅外線(xiàn)對射式和反射式。而采用紅外線(xiàn)對射式方法實(shí)現該系統設計較復雜，需將用戶(hù)電表的表盤(pán)打孔。但采用紅外線(xiàn)反射式方法較簡(jiǎn)單。只需在用戶(hù)的表盤(pán)上做明顯標記。因此該系統檢測選用RPR220型反射式紅外線(xiàn)識別傳感器。在用戶(hù)的電表表盤(pán)的某處用暗色油漆做標記，采用RPR220識別無(wú)、有標記處，通過(guò)電壓比較器比較輸出高低電平信號，當檢測到有標記時(shí)，比較器輸出高電平，發(fā)光二極管不發(fā)光；當檢測到無(wú)標記時(shí)，比較器輸出低電平，發(fā)光二極管發(fā)光。圖2為光電檢測部分電路原理。