随着电力作为商品进入了市场，电力企业的管理模式已经发生了根本性的变化。如今电力系统的厂网已经分家，发电公司和电网公司已独立运行。在这一背景之下，厂网双方都迫切需要根据《电力市场技术支持系统功能规范》的要求，建设自己的电能量计量计费系统(TMR-Tele Meter Reading System)，完成对电能量数据进行自动采集、远传和存储、预处理、统计分析，以支持电力市场的运营、电费结算、辅助服务费用结算和经济补偿计算等。 电能量远方终端(ERTU)是电能量计量计费系统的核心设备之一，它主要负责与电能表通信，自动抄录电能表采集和计算生成的计量和结算数据，并根据现代电能量计量计费系统的要求，对所抄录的数据进行存储、预处理和远传，确保电能量计量计费系统能及时、完整、准确、可靠、安全地采集到电能计量和结算所需的数据，保证电力市场供、售、购电各方对电能计量和结算的需求。 本文结合中国的具体国情，借鉴国内外研究成果，在对基于工业现场串口传输实时性能建模并分析的基础上，提出了基于保护模式下的μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统的新型电能量远方终端的设计方法。并结合国家和电力行业颁布的相关规范和标准，对装置的实时性、稳定可靠性、高效性等技术进行了深入的研究。最终设计开发了一套具有自主知识产权的新型电能量远方终端。 硬件设计方面，装置按照嵌入式工业计算机系统的标准，采用了模块化的设计方法。系统由Inte1586高性能CPU板、320x240蓝屏液晶显示器、薄膜键盘、状态指示板、多功能扩展基板以及电源系统等部分组成。其中Inte1586高性能CPU板采用盛博科技的PC104规格的CPU，板上集成有32M内存、DOC2000固态盘和10BaseT网络接口等。电源系统由交直流两用开关电源和交直流电源自动切换系统两部分组成。多功能扩展基板是专门为ERTU设计的一块电路板，板上扩展了8路RS485串行接口和一路工业级拨号MODEM。与此同时，键盘、液晶显示器等功能部件的辅助电路也集成在该板上。硬件设计考虑了装置在恶劣工作环境下的稳定可靠运行的需求。 软件设计方面，根据装置的特点和实时性要求，采用了μC/OS-Ⅱ实时多任务操作系统。为保证装置的高效运行，作者创造性地将基于X86硬件平台下实模式的μC/OS-Ⅱ实时多任务操作系统移植到保护模式下运行，并针对应用软件需求和硬件资源，设计实现了相应的设备驱动的模块，建立了应用软件工作平台。 应用软件设计方面，根据《DL/T 743-2001电能量远方终端》标准和《HT2000eRTU技术规范书》的要求，采用了实时多任务软件设计的方法，软件的维护与升级变得安全、方便、快捷。装置可与多个主站，采用不同的通信接口和不同的通信协议通信。装置与主站系统的网络通信支持TCP/IP协议，作者根据有关文献的介绍，移植实现了基于μC/OS-Ⅱ操作系统的微型TCP/IP协议栈和底层网络设备驱动的模块。工艺设计方面，装置采用标准19英寸3U铝合金机箱进设计。 装置的原理样机实现以后，在陕西省电力公司的自动化机房和变电站进行测试，其各项性能均满足规范的要求。