基于CDMA網(wǎng)絡(luò )的遠程自動(dòng)抄表系統設計

　　0 引言

　　隨著(zhù)國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，一方面傳統的由人工完成的電表抄表計費由于工作量大，費時(shí)等缺點(diǎn)迫切需要研制遠程自動(dòng)抄表系統；另一方面，現有的網(wǎng)絡(luò )資源，技術(shù)水平也為遠程自動(dòng)抄表系統的實(shí)現提供了有力的支持。自動(dòng)抄表系統已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)[1-5]。常見(jiàn)的遠程抄表系統有有線(xiàn)抄表系統，掌上抄表和無(wú)線(xiàn)抄表系統三大類(lèi)。其中有線(xiàn)系統需要數據傳輸線(xiàn)，布線(xiàn)繁雜，且費用較高，不適合現代化的發(fā)展趨勢；掌上抄表系統需抄表部門(mén)或用戶(hù)用掌上抄表器抄取數據，因此費時(shí)費力[2]。無(wú)線(xiàn)系統采用無(wú)線(xiàn)收發(fā)設備傳輸數據，不需專(zhuān)門(mén)架線(xiàn)，系統結構簡(jiǎn)單，節省了人力物力。作者設計了一種基于無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊Q2358C的遠程自動(dòng)抄表系統。此系統利用短信收發(fā)模塊，借助現有無(wú)線(xiàn)資源CDMA網(wǎng)絡(luò )，將電表數據以短消息的形式發(fā)送到管理中心，管理中心通過(guò)應用軟件對數據進(jìn)行自動(dòng)處理，然后根據處理結果采取相應措施。文中主要介紹了遠程自動(dòng)抄表系統的網(wǎng)絡(luò )結構圖，Q2358C模塊結構圖，以及短信收發(fā)平臺的設計與實(shí)現方法。

　　1 遠程自動(dòng)抄表系統結構

　　1.1系統結構

　　圖 1為遠程自動(dòng)抄表系統的網(wǎng)絡(luò )結構圖。系統由電能表、微控制器、無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊、CDMA網(wǎng)絡(luò )和計算機組成。其中電能表可采用王柏林教授研制的多功能數字電能表[3]；微控制器由單片機及其外圍電路組成，是用戶(hù)終端的一個(gè)核心部分，它能根據收發(fā)模塊收到的指令信息采取相應的動(dòng)作，若收到的是采集數據的指令則首先把采集器記錄的脈沖個(gè)數乘以每個(gè)脈沖代表的耗電數，然后以短消息的形式發(fā)送到管理中心，若收到的是斷電的指令則向電能表發(fā)出切斷電源的信息；無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊在系統中作為信息傳輸平臺，它能把采集到的電表數據或控制指令以短消息的形式發(fā)送或接收；CDMA網(wǎng)為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )資源，該網(wǎng)絡(luò )采用碼分多址技術(shù)，容量大，安全性高，實(shí)時(shí)性好；管理中心的計算機是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統的核心，它能向用戶(hù)端的控制器發(fā)出采集電表數據的指令，然后把接收到的數據通過(guò)應用軟件存儲到數據庫，數據庫具有存儲、報表輸出、統計等功能[4]。計算機可與銀行計算機系統聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現自動(dòng)付費；還可與Internet網(wǎng)絡(luò )相連，為用戶(hù)提供電費的明細查詢(xún)；用戶(hù)還可通過(guò)移動(dòng)電話(huà)或PDA查詢(xún)繳費和用電情況，提高了電費收繳的透明度。因此效率高，管理方便。

　　　　　　　　
　　1.2 電力管理終端系統結構

　　圖 2為系統管理終端結構圖。其中PC機和短信收發(fā)模塊組成了系統的硬件，兩者通過(guò)RS232串行方式連接。PC機通過(guò)與模塊之間的AT命令接口實(shí)現模塊的短信收發(fā)功能；短信收發(fā)模塊由Q2358C模塊及其外圍電路組成，接收由PC機通過(guò)串行口發(fā)出的AT指令，然后按照AT指令產(chǎn)生相應的動(dòng)作，完成短信收發(fā)。動(dòng)態(tài)鏈接庫和以它為基礎的應用程序組成了系統的軟件。

　　1.3 Q2358C模塊結構

　　Q2358C模塊為WAVECOME公司推出的雙頻CDMA模塊，工作頻段為900MHZ和1800MHZ。能完成語(yǔ)音、數據、傳真、短信息服務(wù)以及多種附加業(yè)務(wù)的功能。具有容量大、輻射小、低功耗的特點(diǎn)。模塊具有AT命令集接口，利用此接口可完成模塊的相應功能。

　　Q2358C 結構如圖3所示。從圖中可看出模塊主要由電源部分、射頻部分、基帶部分、存儲器和系統連接器組成。RF射頻部分主要包括發(fā)送機和接收機。發(fā)射機用來(lái)完成上行變換，接收機用來(lái)完成下行變換。電源部分用來(lái)給模塊供電。存儲器包括符合工業(yè)標準的SRAM存儲器和閃存存儲器。系統連接器有60個(gè)管腳，用來(lái)提供模塊和外圍電路的連接。模塊的核心部分采用的是QUACCOMM MSM5105，它是基帶處理部分，能完成語(yǔ)音識別、語(yǔ)音信箱、數據壓縮和消除回聲的功能。