基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程智能抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

系統(tǒng)主要由主控制器、GPRS模塊和ZigBee射頻通信模塊3部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。主控制器采用三星公司的ARM9微處理器S3C 24-10X，它具有外圍擴(kuò)展功能模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)高速處理。GPRS模塊采用Siemens公司的TC35終端，通過(guò)串口與CPU相連，實(shí)現(xiàn)與Internet的連接。ZigBee射頻收發(fā)模塊采用Chipcon AS公司的CC2420芯片，控制采集器內(nèi)具備ZigBee標(biāo)準(zhǔn)接口的檢測(cè)設(shè)備。
2．3 數(shù)據(jù)通信方案
本系統(tǒng)中，“客戶端”的“單元集中器”與“數(shù)據(jù)中心”的“PC機(jī)”之間數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)GPRS通信方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?br /> 單元集中器與客戶“三表”的通信屬于多機(jī)通信?；谙到y(tǒng)的特點(diǎn)及功能要求，選用主從式通信方式。單元集中器為主機(jī)，各客戶的數(shù)字式“三表”是從機(jī)，主、從機(jī)之間通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。主機(jī)發(fā)送的信息可以傳送到所有的從機(jī)，也可以指定單一的從機(jī)接收，而從機(jī)發(fā)送的信息只能被主機(jī)接收，各從機(jī)之間不能進(jìn)行通信。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
軟件系統(tǒng)主要包括：三表計(jì)量系統(tǒng)軟件、單元集中器通信集存軟件、上位PC機(jī)數(shù)據(jù)通信及人機(jī)交互接口軟件3部分。
3．1“三表”計(jì)量系統(tǒng)軟件
軟件由初始化、數(shù)據(jù)處理、信號(hào)顯示、數(shù)據(jù)通信、鍵盤(pán)處理及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)幾部分構(gòu)成。初始化完成對(duì)單片機(jī)各功能部件初始狀態(tài)及中斷的設(shè)置和DS1302控制寄存器的初始化配置并開(kāi)啟芯片軟件看門(mén)狗功能；數(shù)據(jù)處理主要完成采集數(shù)據(jù)計(jì)算；數(shù)據(jù)通信完成計(jì)量系統(tǒng)與單元集中器間的協(xié)議化通信，按照通訊協(xié)議的要求實(shí)現(xiàn)與單元集中器的可靠通訊，以便單元集中器來(lái)讀取客戶的數(shù)據(jù)以及設(shè)置時(shí)間、費(fèi)率和地址等參數(shù)：信號(hào)顯示通過(guò)LCD實(shí)時(shí)顯示時(shí)間、“三表”數(shù)據(jù)等；鍵盤(pán)處理是按預(yù)定鍵值對(duì)ADE7751的相關(guān)引腳進(jìn)行配置，設(shè)置系統(tǒng)的工作狀態(tài)，完成時(shí)間的校正、查詢及顯示等功能。系統(tǒng)軟件流程如圖3所示。

3．2 上位管理PC機(jī)人機(jī)接口軟件
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是采用SQL server2000，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)所有的用戶資料數(shù)據(jù)、“三表”運(yùn)行數(shù)據(jù)和各個(gè)監(jiān)控終端的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并向數(shù)據(jù)服務(wù)中心和操作終端提供數(shù)據(jù)服務(wù)。操作終端通過(guò)局域網(wǎng)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)中心連接，完成開(kāi)戶、傳遞參數(shù)、充值、監(jiān)測(cè)、控制、查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等各種操作；遠(yuǎn)程操作終端通過(guò)GPRS模塊與數(shù)據(jù)服務(wù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，由數(shù)據(jù)服務(wù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的操作。

4 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)是將非電量檢測(cè)技術(shù)、無(wú)線數(shù)字傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息安全技術(shù)和軟件技術(shù)融于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，應(yīng)用且獨(dú)立于水、電、煤氣主干網(wǎng)上計(jì)量器具計(jì)量數(shù)據(jù)信息的提取和數(shù)據(jù)管理，提高了該行業(yè)的信息化管理水平，改變水、電、煤氣的管理現(xiàn)狀；解決目前抄表難度大、勞動(dòng)強(qiáng)度高等問(wèn)題，特別是解決管理系統(tǒng)中一直難以解決的高可靠性、高準(zhǔn)確性和低功耗問(wèn)題。通過(guò)擴(kuò)展煤氣泄漏監(jiān)控報(bào)警、水電煤氣故障緊急求助等涉及家庭安全方面的功能來(lái)全方位的滿足居民的實(shí)際需求。