分类： 嵌入式
2009-11-17 11:58:54
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经过多年的发展，电力已经成为国家最重要能源之一，并逐步满足了工业用电和居民用电的需求，解决了电力能源的供需矛盾。同时，电子技术、计算机技术和网络技术的发展给供电部门和用电部门、居委会或物业管理部门在供用电管理的规范化、自动化和收费网络化方面提供了可能。在电度表改造或研制方面，出现了磁卡式电表、电卡式电表、IC卡电表、全电子电表、带有通信接口的电度表等多种类型的表计。在抄表方式上，使用远程自动终端，解决了传统手工抄表方法存在的速度慢、可靠性差、自动化程度低等问题。经过几年的实际应用，收到了较好的效果，已成为我国用电管理的主流。
一、远程的体系结构
远程就是通过GPRS无线网络来采集远程工业电表和民用电表的电表示数，并将采集到的数据通过无线的形式传输到用电管理部门，实现抄表无线自动化。在整个过程中无需人工参与，方便了用户又提高了效率。
整个无线抄表系统的体系主要由系统管理中心、数据转接器、无线传输模块（）、带有通信接口的智能电表等部分组成。整个系统的体系结构是一个典型的集散控制系统，它具有树型网络结构。
二、GPRS DTU系统设计中考虑的几个主要问题
１.电表的选择
随着电子技术、单片机技术在电表中的应用，出现了智能化电表，大体上可分为两种类型：带有微处理器的机电式和全电子式。机电式借用原感应式电度表的机芯，通过光电传感器读取转盘转数来测量用户的用电量，如磁卡式电表、电卡式电表、IC卡电表等；而全电子式电度表则采用电压电流隔离方式，进行A/D转换，将采样值相乘并累计计算用户的用电量。机电式智能电表成本较低，主要用于单相电度表，适合于居民用户使用全电子式电表主要用于三相电计费，针对企业应用。为了实现远程自动，应选择配有通信接口的智能电表，通常有RS-485、RS-232、CAN总线收发器或红外等几种接口形式。
２.通信方式
远程的核心是利用计算机网络与通信技术，通过GPRS无线网络、双绞线、电话线、电力线红外线等通信方式，自动统计各个用户的用电量，并送传到远程监控中心，实现抄表自动化。在这里我们着重介绍一下GPRS无线网络传输的抄表方式。
GPRS无线通信方式不受时间地域的限制，只要移动网络能够覆盖到的区域都能够时间无线抄表，同时无线抄表模块还能够保持长期在线状态，管理中心只要通过计算机就能随时得到电表的准确数据。
３.数据转接器
不同的传输媒介，数据转接器的类型也不一样，如：电话线，数据转接器即为有线MODEM；电力线，数据转接器即为电力线MODEM；视频线，数据转接器即为CABLE MODEM；对于小区综合布线系统（PDS），数据转接器又为网卡的形式。
４.（GRPS DTU）
在具有树型网络结构的远程中，无线传输模块相当于一个智能管理机。
其主要功能：一是收集所属各电度表的数据（如电表示数、电表状态）并进行处理，然后按照中心台的要求，将数据由数据转接器经通信介质传输至中心台。二是能够根据中心台的命令，存储所属电度表的地址，并对所属电度表的重要参数（如电表常数、电表底数）进行设置；三是具有组网功能，并能够与多个电表之间点对点或点对多点的信号联络和数据传输。
三、无线抄表系统的优化设计
在设计远程自动时，应考虑数据传输的可靠性、工程实施的可行性、系统兼容性及可扩展性，同时还应使该系统具有投资少、见效快、应用范围广泛等特点。
１.对于现有的布线系统
对已建设好的小区，在构建无线抄表系统时，应尽量减少线路的改造，充分利用现有的各种布线系统。在这种情况下，数据传输的通信媒介采用无线方式，其设计方案为：系统管理中心与（GPRS DTU）之间的通信媒介可用GPRS无线网络，通信方式采用移动无线通信方式。无线传输模块(GPRS DTU)与电表之间可采用短信方式。
２.对于新型小区综合布线系统（PDS）或光纤同轴混
合网（HFC）对于新型小区，应充分利用各种各样的网络资源，实现基于无线网络的抄表模式。其设计方案为：系统管理中心与无线传输模块（GPRS DTU）之间的通信媒介选用小区综合布线系统，无线传输模块（GPRS DTU）与电表之间可采用双绞线方式。
四、结束语
由于GPRS无线通信方式在自动中的成功应用，使GPRS DTU得到了迅速发展。若自动接入银行计算机网络，则可以直接通过银行完成收费，大大地提高了经济效益和社会效益
