论文部分内容阅读
摘要:供电部门所面对用户众多,数量庞大,如何精准及时地对用户所使用的用电量进行抄表和统计费用,是一件十分庞大而繁杂的工作,通过应用远程抄表系统,能大大地减轻抄表员的工作量,更加高效地为用户服务。随着科技不断进步,远程抄表系统的不断完善,其将会在供电部门与用户之间发挥着重要作用。本文基于篇幅所限,仅介绍其中一种远程抄表系统的设计与应用,供同行参考。
关键词:GPRS抄表器;移动设备;wince;无线通信
前言
本文所介绍的远程抄表系统,其主要设计思路如下:基于嵌入式的抄表器,结合红外芯片与GPRS无线模块对老式电表进行表码采集。该抄表器以wince为操作系统,在硬件上选用了ARM2410芯片并通过串口与无线模块和红外模块连接,能实现数据的无线传输和红外抄表。文章详细介绍了应用程序的整体架构以及抄表协议。
1远程抄表系统设计
1.1总体设计
本文设计的基于嵌入式系统下的无线远程抄表系统主要针对目前农村电网普遍使用的机械表和带红外的磁卡表,对于普通机械表可以安装转换模块进行脈冲数的记录,再将脉冲数通过红外发射到抄表器。这种转换模块成本低、易于安装。
无线抄表系统由电力抄表中心主站系统和农电工使用的抄表器共同构成。无线抄表系统总体结构如图1所示。
在基于GPRS抄表器下的无线远程抄表系统中通过抄表器进行电表表码的采集,采集后将数据存储到抄表器内部数据库中,通过抄表器内部GPRS模块将数据上传至电力公司抄表中心。
1.2 硬件设计
基于GPRS无线抄表系统的抄表器应用系统硬件部分的设计,主要是基于ARM的嵌入式开发板为主,配以交叉开发用的PC机Windows平台和烧写下载用线等设备,完成开发后,目标硬件板可脱机单独运行工作。目标板布局如图2所示,
ARM9处理器芯片S3C2410为主MCU的ARM2410核心板,控制
LCD液晶屏、以太网接口、USB接口等硬件资源;GPRS模块、打印模块,作为独立的部分,通过串口连接到ARM开发板上达到整个系统无线传输和打印功能的实现。
抄 表 器 终 端 处 理 器 采 用Samsung公 司S3C2410,ARM920T内核体系,在抄表器中处理器起核心作用,为整个抄表器提供运算、存储功能。
抄表器终端中的无线传输模块采用BENQ公司的GR47模块,其主要技术特性有:符合ETSI,GSMPHASE2,内嵌TCP/IP协 议,软件支持标准ATcommand(3GPRS27.07/27.05)、支持GSM语言、数据、传真、短信及GPRS数据传输。
抄表器中使用的红外芯片为BC7210,支持主流RC5编码方式,用户可选择使用或不使用用户码(CustomerCode,或称地址码)
2数据传输
2.1GPRS模块与Internet上PC机的数据传输GPRS模块与Internet上PC机的数据传输要求PC机具有公网的IP地址和开放的端口,以及监视传输报文的运行软件。这样模块与Internet
传输数据时,报文就会显示。在模块成功联入网络后,抄表器只要将需发送的数据通过串口发给GPRS模块,GPRS模块就会把数据转发给相应IP
地址的电力公司抄表中心服务器。
2.2GPRS通信心跳信息
网络连接建立后,在设定周期内无数据通信时,GPRS模块向数据服务中心发送心跳信息,数据服务中心收到心跳信息后,回应应答信号。
2.3抄表器通过GPRS模块上传抄表数据流程数据传输技术流程如图
3所示。
2.4抄表器无线数据远传数据协议
系统中每一次的数据传输叫做一帧数据,每帧数据包括帧头、帧尾和数据体代表特定的内容。帧的基本单元为8位字节。链路层传输顺序为低位在前,高位在后;低字节在前,高字节在后。
2.5传输规则帧校验和是用户数据区的8位位组的算术和,不考虑进位位。接收方校验:对每个字符,校验起始位、停止位、偶校验位等,均是通过校验码CS来进行识别的。对每帧校验:检验帧的固定报文头中的开头和结束所规定的字符以及规约标识位;识别长度L;每帧接收的字符数为用户数据长度+n;帧校验和;若这些校验有一个失败,舍弃此帧;若无差错,此帧数据有效。
3系统应用
进入抄表系统后进行抄表,系统将自动组帧发射抄表帧,电表收到数据后返回表码,抄表器程序将数据解析后,将表码值存入抄表器内的数据库中。
GPRS数据远传功能为系统的主要功能,农电工将抄表值通过抄表器内GPRS模块将数据上发。
上传数据时,首先需要进行GPRS模块的激活,激活后将需要上传的数据打包,数据通过GPRS网络在APN中发送到电力抄表中心的前置机,电力抄表中心前置机将数据解压处理后将指令发到电力抄表中心数据库进行处理,将用户提交的信息记录到电力抄表中心的数据库里,再将确认上传成功的信息结果返到前置机,经前置机打包压缩后再经过网络发到抄表器上,在wince
系统上经程序分析解压把数据在界面上显示上传成功。
4结语
对于电力部门来说,抄表一直是一件非常繁重的工作,需要投入大量的人力、物力和财力。尤其在农村电网,老式电表数量众多,地理位置分散,给工作人员带来极大不便。本文所设计无线抄表系统,通过抄表器采集电表数据远传至电力抄表中心并加以分析,还可进一步进行远程控制或设备维护,可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线建设成本。
参考文献
[1] 李大斌等.基于GSM网络的远程自动抄表系统的设计与实现.电子技术应用,2007
关键词:GPRS抄表器;移动设备;wince;无线通信
前言
本文所介绍的远程抄表系统,其主要设计思路如下:基于嵌入式的抄表器,结合红外芯片与GPRS无线模块对老式电表进行表码采集。该抄表器以wince为操作系统,在硬件上选用了ARM2410芯片并通过串口与无线模块和红外模块连接,能实现数据的无线传输和红外抄表。文章详细介绍了应用程序的整体架构以及抄表协议。
1远程抄表系统设计
1.1总体设计
本文设计的基于嵌入式系统下的无线远程抄表系统主要针对目前农村电网普遍使用的机械表和带红外的磁卡表,对于普通机械表可以安装转换模块进行脈冲数的记录,再将脉冲数通过红外发射到抄表器。这种转换模块成本低、易于安装。
无线抄表系统由电力抄表中心主站系统和农电工使用的抄表器共同构成。无线抄表系统总体结构如图1所示。
在基于GPRS抄表器下的无线远程抄表系统中通过抄表器进行电表表码的采集,采集后将数据存储到抄表器内部数据库中,通过抄表器内部GPRS模块将数据上传至电力公司抄表中心。
1.2 硬件设计
基于GPRS无线抄表系统的抄表器应用系统硬件部分的设计,主要是基于ARM的嵌入式开发板为主,配以交叉开发用的PC机Windows平台和烧写下载用线等设备,完成开发后,目标硬件板可脱机单独运行工作。目标板布局如图2所示,
ARM9处理器芯片S3C2410为主MCU的ARM2410核心板,控制
LCD液晶屏、以太网接口、USB接口等硬件资源;GPRS模块、打印模块,作为独立的部分,通过串口连接到ARM开发板上达到整个系统无线传输和打印功能的实现。
抄 表 器 终 端 处 理 器 采 用Samsung公 司S3C2410,ARM920T内核体系,在抄表器中处理器起核心作用,为整个抄表器提供运算、存储功能。
抄表器终端中的无线传输模块采用BENQ公司的GR47模块,其主要技术特性有:符合ETSI,GSMPHASE2,内嵌TCP/IP协 议,软件支持标准ATcommand(3GPRS27.07/27.05)、支持GSM语言、数据、传真、短信及GPRS数据传输。
抄表器中使用的红外芯片为BC7210,支持主流RC5编码方式,用户可选择使用或不使用用户码(CustomerCode,或称地址码)
2数据传输
2.1GPRS模块与Internet上PC机的数据传输GPRS模块与Internet上PC机的数据传输要求PC机具有公网的IP地址和开放的端口,以及监视传输报文的运行软件。这样模块与Internet
传输数据时,报文就会显示。在模块成功联入网络后,抄表器只要将需发送的数据通过串口发给GPRS模块,GPRS模块就会把数据转发给相应IP
地址的电力公司抄表中心服务器。
2.2GPRS通信心跳信息
网络连接建立后,在设定周期内无数据通信时,GPRS模块向数据服务中心发送心跳信息,数据服务中心收到心跳信息后,回应应答信号。
2.3抄表器通过GPRS模块上传抄表数据流程数据传输技术流程如图
3所示。
2.4抄表器无线数据远传数据协议
系统中每一次的数据传输叫做一帧数据,每帧数据包括帧头、帧尾和数据体代表特定的内容。帧的基本单元为8位字节。链路层传输顺序为低位在前,高位在后;低字节在前,高字节在后。
2.5传输规则帧校验和是用户数据区的8位位组的算术和,不考虑进位位。接收方校验:对每个字符,校验起始位、停止位、偶校验位等,均是通过校验码CS来进行识别的。对每帧校验:检验帧的固定报文头中的开头和结束所规定的字符以及规约标识位;识别长度L;每帧接收的字符数为用户数据长度+n;帧校验和;若这些校验有一个失败,舍弃此帧;若无差错,此帧数据有效。
3系统应用
进入抄表系统后进行抄表,系统将自动组帧发射抄表帧,电表收到数据后返回表码,抄表器程序将数据解析后,将表码值存入抄表器内的数据库中。
GPRS数据远传功能为系统的主要功能,农电工将抄表值通过抄表器内GPRS模块将数据上发。
上传数据时,首先需要进行GPRS模块的激活,激活后将需要上传的数据打包,数据通过GPRS网络在APN中发送到电力抄表中心的前置机,电力抄表中心前置机将数据解压处理后将指令发到电力抄表中心数据库进行处理,将用户提交的信息记录到电力抄表中心的数据库里,再将确认上传成功的信息结果返到前置机,经前置机打包压缩后再经过网络发到抄表器上,在wince
系统上经程序分析解压把数据在界面上显示上传成功。
4结语
对于电力部门来说,抄表一直是一件非常繁重的工作,需要投入大量的人力、物力和财力。尤其在农村电网,老式电表数量众多,地理位置分散,给工作人员带来极大不便。本文所设计无线抄表系统,通过抄表器采集电表数据远传至电力抄表中心并加以分析,还可进一步进行远程控制或设备维护,可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线建设成本。
参考文献
[1] 李大斌等.基于GSM网络的远程自动抄表系统的设计与实现.电子技术应用,2007