遠程無線通信的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：目前我國通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)初步形成規(guī)模。根據(jù)無線遠程通信的現(xiàn)有設(shè)備可以完成諸多項目的實現(xiàn)，應(yīng)用到各個行業(yè)。該文利用遠程無線通信的技術(shù)應(yīng)用到電力抄表行業(yè)，應(yīng)用到部分網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達地區(qū)尤其是以老式電表為主的縣鄉(xiāng)。所以該文主要設(shè)計一款基于嵌入式的抄表器，結(jié)合紅外芯片與GPRS無線模塊對老式電表進行表碼采集。

關(guān)鍵詞：移動設(shè)備；電力；無線通信

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）10-2328-02

進入二十一世紀以后，國家電網(wǎng)公司進入世界五百強前十名。使得我國電力產(chǎn)業(yè)有了飛速的發(fā)展，隨著目前我國國家電網(wǎng)體制改革深入進行發(fā)展，使得電力設(shè)備企業(yè)供應(yīng)商對目前電力設(shè)備的需求與供應(yīng)情況有了相對較高的要求和嚴格的目標。對線路的選擇規(guī)劃以及用電負荷的標準制定高標準要求。不僅能夠完善當前電廠和電站的產(chǎn)業(yè)需求！

1 系統(tǒng)概述

系統(tǒng)所設(shè)計系統(tǒng)包括無線抄表器部分、通信部分以及電力局抄表中心管理端軟件部分。論文所設(shè)計系統(tǒng)避免了大規(guī)模更換電表，既滿足了無線抄表的功能同時也符合當下綠色經(jīng)濟的理念，使縣鄉(xiāng)一級供電公司節(jié)約了資金并且可以節(jié)約了大量的人力物力。為將來大規(guī)模的電表產(chǎn)業(yè)升級做好了鋪墊，減少了不必要的電表更換。等新一代智能電表成熟后，在進行統(tǒng)一的升級換代。

在基于GPRS抄表器下的無線遠抄系統(tǒng)中首先通過抄表器進行電表表碼的采集，采集后將數(shù)據(jù)存儲到抄表器內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中，然后通過抄表器內(nèi)部GPRS模塊將數(shù)據(jù)上發(fā)直電力局抄表中心。電力局后臺控制中心與中國移動直接通過專線進行連接，采用內(nèi)外網(wǎng)結(jié)合的使用。采用GPRS的WAP接入點保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，和通信的流暢。電力局后臺服務(wù)器中心在與各個終端GPRS Modem之間長時間不傳送數(shù)據(jù)時，GPRS網(wǎng)絡(luò)仍可保持此Modem與業(yè)務(wù)中心永遠在線相連接。在GGSN不支持此功能時，要求通信終端在被GPRS網(wǎng)絡(luò)激活后，立即發(fā)起PDP上下文激活請求。

2 系統(tǒng)主要流程

2.1 紅外抄錄流程

在進入系統(tǒng)后進行抄表，系統(tǒng)將自動組幀發(fā)射抄表幀，電表收到數(shù)據(jù)后返回表碼，抄表器程序?qū)?shù)據(jù)解析后，將表碼值存入抄表器內(nèi)數(shù)據(jù)庫中。

2.2 GPRS數(shù)據(jù)遠傳

在進入系統(tǒng)后首先需要進行GPRS模塊的激活，激活后將需要上傳的數(shù)據(jù)打包數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)在APN中發(fā)送到電力局抄表中心的前置機，電力局抄表中心前置機將數(shù)據(jù)解壓處理后將指令發(fā)到電力局抄表中心數(shù)據(jù)庫進行處理，將用戶提交的購彩信息記錄到電力局抄表中心的數(shù)據(jù)庫里，再將確認上傳成功的信息結(jié)果返到前置機后經(jīng)前置機打包壓縮后在經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)發(fā)到抄表器上，在wince系統(tǒng)上經(jīng)程序分析解壓把數(shù)據(jù)在界面上顯示上傳成功。

3 無線抄表器設(shè)計

3.1 處理器

抄表器終端處理器采用Samsung公司S3c2410，ARM920T內(nèi)核體系，高達400MHz的工作頻率，16KB的 I—Cache和16k B的 D—Cache，具有MMU虛擬存儲器管理、支持 STN&TFT的LCD控制器、3個UART、2個USB接口、117個通用 I/O端口、4通道DMA、日歷和時鐘功能的RTC、片內(nèi)PLL時鐘發(fā)生器，支持JTAG等下載仿真調(diào)試，是一款低價格、低功耗、高性能的ARM處理器芯片。在抄表器中處理器起到了核心作用，為整個抄表器提供運算、存儲功能。

3.2 GPRS模塊

GPRS網(wǎng)絡(luò)是在現(xiàn)有 GSM 網(wǎng)絡(luò)中增加一些節(jié)點（ 如：GGS N和 S GS N） 實現(xiàn)的，結(jié)構(gòu)中還引入了下列新的網(wǎng)絡(luò)接口：主干網(wǎng)接口。用于各種GGSN之間； Gb， BSS和SGNS之間的接口；Gr，SGSN和HL之間的接口；不同的GSM網(wǎng)絡(luò)（不同的 PLMN）之間的接口； Gs，SGSN和MSC之間的接口。

3.3 紅外模塊

抄表器中使用的紅外芯片型號為BC7210，支持主流DL/T645和NEC兩種編碼方式，用戶可選擇使用或不使用用戶碼（Customer Code，或稱地址碼），用戶碼可由外接電阻/二極管設(shè)置，并行/串行兩種輸出方式，兼容SPI/UART兩種串行輸出方式（UART波特率為9600），采用數(shù)字濾波技術(shù)，高抗干擾，無誤碼，接收有效指示輸出，低成本，SO20封裝。其與MCU連接示意圖如下：

4 結(jié)束語

論文所設(shè)計無線抄表系統(tǒng)，通過抄表器采集電表的內(nèi)容分析存儲后上傳到縣鄉(xiāng)電力所控制中心，其再將數(shù)據(jù)進行分析和存儲，并且經(jīng)過縣鄉(xiāng)電力所控制中心可以將信息下發(fā)控制遠程設(shè)備的使用，充分利用電力自動化保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，以及節(jié)約資金保證電力資源的節(jié)約。

參考文獻：

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