無(wú)線(xiàn)數傳技術(shù)和產(chǎn)品的電力無(wú)線(xiàn)抄表系統解決方案

　　GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò )的工業(yè)化應用解決了電力系統對智能抄表控制系統的通信需求，相比于傳統的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )，其覆蓋性和成本更加適合于工業(yè)應用，本文提出了基于深圳市天地華杰科技有限公司的無(wú)線(xiàn)傳輸模塊TD-8700S DTU和控制模塊的GPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)抄表系統實(shí)施方案。

　　該系統的設計考慮到電表和抄表服務(wù)器端（數據服務(wù)器）的數據通訊要求，電表和抄表服務(wù)器端采用有限透明傳輸模式，即智能控制模塊對數據進(jìn)行有限過(guò)濾和分析處理，避免冗余和分辨出指令信息。通訊方式采用通過(guò)TD-8700S DTU模塊建立通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)關(guān)的無(wú)線(xiàn)通信鏈路，可以進(jìn)行基于TCP/IP和UDP/IP數據傳輸?；诳刂颇K的容錯機制和GSM備用通道模式，彌補了由于GPRS網(wǎng)絡(luò )的不穩定性帶來(lái)的影響。

　　硬件實(shí)現

　　實(shí)現對數據的有限透明傳輸和電表的智能控制，模塊接收服務(wù)器端通過(guò)數據傳輸模塊到達的數據，經(jīng)過(guò)分析，查詢(xún)指令經(jīng)RS485接口傳輸給電表，控制指令通過(guò)控制I/O對電表智能控制。電表接收到查詢(xún)命令后，反饋相關(guān)信息，信息到達數據處理模塊后，模塊按事先配置的參數進(jìn)行處理，需要回送到服務(wù)器的數據經(jīng)數據傳輸模塊傳輸，并根據電表反饋進(jìn)行智能控制和報警處理。

　　產(chǎn)品參數及特性

　　TD-8700S是一款RS-485到GPRS轉換器（又稱(chēng)無(wú)線(xiàn)數傳終端，工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡，工業(yè)手機，GPRS調制解調器）。是深圳市天地華杰科技有限公司為了解決串口設備長(cháng)距離傳輸數據，在利用GPRS網(wǎng)絡(luò )平臺的情況下而專(zhuān)業(yè)設計的。TD-8700S提供標準的RS-485通信接口，還提供雙向透明數據傳輸通道，讓用戶(hù)不用知道復雜的GPRS通訊原理和TCP/IP協(xié)議情況下，不用更改原有程序情況下，就可以讓工業(yè)RS-485串口設備的串口通信立即轉換為GSM/GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信。TD-8700S內置TCP/IP協(xié)議棧，它不對設備上傳和下發(fā)的數據包進(jìn)行解釋與處理，僅對用戶(hù)數據包實(shí)施TCP/UDP數據封包與拆包處理，從而實(shí)現數據透明傳輸的功能。同時(shí)還可以在網(wǎng)絡(luò )結構上實(shí)現虛擬數據專(zhuān)用網(wǎng)的傳輸。

　　產(chǎn)品特性

　　1. 使用方便、靈活、可靠 、配置維護接口

　　2. 符合GSM/GPRS通訊標準，支持虛擬數據專(zhuān)用網(wǎng)

　　3. 數據終端永遠在線(xiàn) ，透明數據傳輸與協(xié)議轉換

　　4. 支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對中心等數據傳輸短消息數據備用通道

　　5. 支持RS-485， 內置GPRS模塊

　　6. 抗干擾設計，適合電磁環(huán)境惡劣的應用需求

　　7. 路由與虛擬地址轉換服務(wù)（NAT） 無(wú)線(xiàn)、實(shí)時(shí)、大數據量通信

　　8. 控制端不需要多用戶(hù)卡、Modem之類(lèi)的設備，只需要控制端上網(wǎng)

　　9. 低端串口設備快速無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，大數據量通信

　　10.通信效果取決于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò )的建設

　　11.數據通信穩定，數據傳輸速度快，數據量大的優(yōu)點(diǎn)。單程《1秒，速度可達40 kbit/s

　　12.通過(guò)超級終端類(lèi)似于A(yíng)T指令方式設置程序，靈活設置通信參數

　　13.支持靜態(tài)IP，域名，SMS找IP等多種主機發(fā)現方式

　　技術(shù)參數

　　◆ TCP/IP協(xié)議棧支持：TCP、UDP、FTP、SOCKET、TELNET、POP3、SMTP、HTTP

　　◆ 天線(xiàn)接口：50Ω/SMA 陰頭

　　◆ 數據傳輸方式：全透明數據傳輸

　　◆ 支持參數設置：TCP客戶(hù)、TCP服務(wù)器、UDP、設備透明傳輸等模式

　　◆ UIM卡：3V

　　◆ 串行數據接口：RS-232或RS-485

　　◆ 串行數據接口速率：300到115，200 bits/s

　　◆ 功能模式：掉線(xiàn)自動(dòng)重新?lián)芴柟δ?省電模式

　　◆ 設備功耗：待發(fā)射狀態(tài)約120mA；發(fā)射狀態(tài)約300mA，范圍200mA ～480mA

　　◆ 工作溫度：-10～+50℃

　　◆ 儲存溫度：-20～+75℃

　　◆ 相對濕度：95% （無(wú)凝結）

　　◆ 設備供電： +5V

　　◆ 工作溫度：-20℃ ～ +70℃

　　◆ 質(zhì)量保證：三年

　　應用領(lǐng)域

　　廣泛用于樓宇自動(dòng)化控制、停車(chē)場(chǎng)設備聯(lián)網(wǎng)控制、交通聯(lián)網(wǎng)控制、PLC控制與管理、POS機的聯(lián)網(wǎng)、LED屏幕控制、工廠(chǎng)、車(chē)間、礦井、銀行、油田監控、電氣、航海通信、其他RS-232/485設備聯(lián)網(wǎng)應用等遙控領(lǐng)域。

　　如果客戶(hù)需求可以添加I/O控制功能：

　　GPRS DTU提供的I/O接口可以實(shí)現對電表的智能控制，通過(guò)中間電路控制實(shí)現電表的報警和斷電等智能處理。由于I/O的端口充裕和簡(jiǎn)潔的程序控制實(shí)現使后續擴展更方便。

　　軟件實(shí)現模塊

　　數據接收發(fā)送：該部分是整個(gè)軟件的數據傳輸實(shí)現部分，其實(shí)現數據從電表終端到PC處理器的通訊，也實(shí)現PC通過(guò)GPRS DTU與抄表服務(wù)器的無(wú)線(xiàn)數據通訊。由于可靠性的需要，我們采用TCP/IP方式和服務(wù)器端建立鏈路，并用短信模式進(jìn)行通道補充，在連接中采取多可靠和錯誤處理機制來(lái)確保無(wú)線(xiàn)通信鏈路的通暢。錯誤處理機制包括：對DTU模塊復位、對整個(gè)系統進(jìn)行軟復位、短信錯誤報警和短信錯誤修正。

　　數據分析模塊：數據分析模塊是有限透明處理的中心邏輯，負責對收發(fā)數據進(jìn)行判斷。判斷內容包括：服務(wù)器下達指令的分類(lèi)－分為對電表的通用指令和智能操作的操作指令；電表上傳服務(wù)器數據的分析—包括對數據情況的判別（是否需要進(jìn)行智能控制）和數據的上行到服務(wù)器的處理；對短信指令的分類(lèi)處理—分辨出配置指令和操作指令并進(jìn)行相對應的處理。

　　數據智能控制：通過(guò)DTU的I/O接口對電表進(jìn)行控制，包括報警、斷電等控制處理以及其他擴展處理。

　　參數配置處理：通過(guò)COM口和PC機連接，使用PC機上的配置軟件對所需參數進(jìn)行配置，包括：服務(wù)器端的IP地址、端口號、傳輸協(xié)議、打包數據長(cháng)度、時(shí)延等。通過(guò)接收到的短信配置命令對參數進(jìn)行配置，該模式適合于遠距離作業(yè)時(shí)候的配置和處理。

　　數據分析：數據分析模塊是基于數據庫系統的一個(gè)TCP/UDP SERVER端，可以響應多個(gè)客戶(hù)端的連接請求，并對TCP/UDP數據包進(jìn)行接收、存儲和分析，建立終端對應的數據分析、記錄數據庫，并提供數據分析和數據記錄查詢(xún)功能。