專利名稱：基于gprs的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字化社區(qū)的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，主要采用基于GPRS的嵌 入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
挨家挨戶敲門査電表的方式，無論是對(duì)敲門的人來講，還是對(duì)被敲門的人 來講，都是一件麻煩的事情。因此現(xiàn)在已有許多住宅用戶都用上了預(yù)付費(fèi)電卡， 省去了査表的麻煩，但對(duì)電力部門來說，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)仍然是一個(gè)有待 解決的問題。
自動(dòng)抄表系統(tǒng)目前主要采用有線通信技術(shù)和電力線載波通信技術(shù)。有線通 信技術(shù)作為傳統(tǒng)方法，系統(tǒng)的穩(wěn)定性很好，但鋪線工程量大，容易被人為損壞， 而且如果居民樓建成后，再在墻壁表面拉線，居民難以接受。電力線載波抄表 在國內(nèi)始終沒有得到大范圍應(yīng)用，其主要原因是國內(nèi)電力線路本身所帶的大量 諧波干擾問題沒有得到很好解決，在數(shù)據(jù)傳送過程中，經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)碼、丟碼的 情況，使數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差。
隨著我國移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)逐步覆蓋了全球各個(gè)角 落。電力部門如果通過GPRS網(wǎng)絡(luò)作為通信傳輸手段可將工業(yè)和民用電表采集的 電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到地、市、省級(jí)的集中監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力監(jiān)測(cè)設(shè) 備的統(tǒng)一監(jiān)控和分布式管理。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型目的旨在結(jié)合GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提供一種基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，能夠由GPRS系統(tǒng)提供廣域的 無線IP，在GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上構(gòu)建遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電表、水表等數(shù)據(jù)的無 線數(shù)據(jù)傳輸，具有充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn)， 而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。
本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是，一種基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，
包括采集端與計(jì)量用表連接的數(shù)據(jù)采集器，所有數(shù)據(jù)采集器均通過無線通信模 塊接入數(shù)據(jù)集中器的信號(hào)輸入端，其中數(shù)據(jù)集中器的信號(hào)輸出端采用GPRS模塊 通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接入抄表管理中心。
所述數(shù)據(jù)采集器以三星的S3C2410A作為主控制器，還包括與主控制器連 接的脈沖采集模塊、LCD顯示模塊、Flash存儲(chǔ)模塊、USB接口模塊、無線數(shù)據(jù) 傳輸模塊和鍵盤控制模塊。
上述主控制器通過串行接口 TX(P3. 0引腳)和RX(P3.1引腳)外接無線數(shù)據(jù) 傳輸模塊DTD465A，通過I2c外接時(shí)鐘芯片DS1307，其中所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊選 用64KB的EPROM存儲(chǔ)器AT24C256。
數(shù)據(jù)集中器包括S3C2410A微處理器和分別與之連接的SDRAM模塊、鍵盤控制 模塊、LCD顯示模塊、Flash存儲(chǔ)模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和USB接口模塊。
所述數(shù)據(jù)采集器上連接的計(jì)量用表包括水表、電表和煤氣表。抄表管理中 心采用與數(shù)據(jù)集中器連接的上位機(jī)。
本實(shí)用新型的工作原理向下描述如下基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系 統(tǒng)包括采集端與計(jì)量用表連接的數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)集中器、GPRS模塊和抄表管 理中心。每戶安裝一個(gè)數(shù)據(jù)采集器。 一個(gè)數(shù)據(jù)集中器可以與相鄰區(qū)域內(nèi)的所有 數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)對(duì)家用三表的電脈沖信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)集中器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它一方面通過GPRS模塊接入網(wǎng)絡(luò) 與抄表管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，另一方面通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與數(shù)據(jù)采集器 通信。數(shù)據(jù)集中器不斷循環(huán)地對(duì)數(shù)據(jù)采集器發(fā)送命令實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中，在收到
抄表管理中心的上傳命令后，數(shù)據(jù)集中器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)。抄表管理中
心對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。 一旦出現(xiàn)異常情況，抄表管理中心在發(fā)出聲 光報(bào)警信號(hào)的同時(shí)，發(fā)送異常命令到數(shù)據(jù)集中器。數(shù)據(jù)集中器通過無線數(shù)據(jù)傳 輸模塊將異常命令下傳給數(shù)據(jù)采集器，由數(shù)據(jù)采集器控制內(nèi)嵌在表中的繼電器 做出相應(yīng)動(dòng)作(如停水、斷電、關(guān)氣和報(bào)警等)。此外，抄表管理中心與自來水 公司、電力公司、天然氣公司的營業(yè)系統(tǒng)和銀行的收費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，完成各種費(fèi) 用的計(jì)算、票據(jù)打印、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。
綜上所述，本實(shí)用新型所述基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具有如下技術(shù) 效果
1、 實(shí)時(shí)性強(qiáng)
由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性，系統(tǒng)無時(shí)延，無需輪巡就可以同步接收、處
理多個(gè)/所有數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)，可很好的滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的 要求。
2、 可對(duì)居民家中的計(jì)量表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制
通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、
開關(guān)等控制操作。
3、 建設(shè)成本少低
由于采用GPRS的無線公網(wǎng)平臺(tái)，只需安裝好設(shè)備就可以，不需要為遠(yuǎn)程抄 表進(jìn)行專門布線，前期投資少、見效快，后期升級(jí)、維護(hù)成本低。4、 集抄范圍廣
GPRS覆蓋范圍廣，在無線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，都可以完成對(duì) 集抄的控制和管理。而且，擴(kuò)容無限制，接入地點(diǎn)無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn) 和跨地區(qū)的接入需求。
5、 系統(tǒng)的傳輸容量大
數(shù)據(jù)中心要和每一個(gè)計(jì)量表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)保持實(shí)時(shí)連接。由于數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù) 量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，而GPRS技術(shù)能很好地滿足傳 輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。
6、 數(shù)據(jù)傳送速率高
每個(gè)計(jì)量表的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps之內(nèi)。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送 速率理論上可達(dá)171. 2Kbit/s，目前GPRS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右， 完全能滿足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率(》10Kbps)的需求。 7、通信費(fèi)用低采用包月計(jì)費(fèi)方式，運(yùn)營成本低。
總之，本實(shí)用新型解決了城市居民的水、電、煤氣三表數(shù)據(jù)的采集、計(jì)量、 結(jié)算等問題，克服了傳統(tǒng)有線抄表方式的弊端，能實(shí)現(xiàn)對(duì)家用三表的一體化遠(yuǎn) 程抄讀、聯(lián)網(wǎng)查詢、繳費(fèi)和智能控制功能，具有無需布線、工作量小、傳輸數(shù) 據(jù)量大、準(zhǔn)確性高通信費(fèi)用低等特點(diǎn)，用網(wǎng)絡(luò)信息化的管理替代了人工管理， 提高了效率。


圖1為實(shí)施例1所述嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖； 圖2為圖1中數(shù)據(jù)采集器的結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖1中數(shù)據(jù)集中器的結(jié)構(gòu)圖4為實(shí)施例1中FLASH存儲(chǔ)模塊與S3C2410A的連接示意圖； 圖5為實(shí)施例1中SDRAM模塊的結(jié)構(gòu)框圖6為實(shí)施例1中液晶屏LTS350Q1與主控制器S3C2410A的接口連接圖； 圖7為實(shí)施例1中鍵盤控制模塊與主控制器S3C2410A連接圖； 圖8為圖1中抄表管理中心的功能模塊框圖； 圖9為數(shù)據(jù)采集器的工作流程圖； 圖IO為數(shù)據(jù)集中器的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:
基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，總體結(jié)構(gòu)如圖l所示，包括與水表、 電表、煤氣表3種計(jì)量用表連接的數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)集中器、通信通道、抄表管 理中心。
每戶安裝一個(gè)數(shù)據(jù)采集器，每300m安裝一個(gè)數(shù)據(jù)集中器。 一個(gè)數(shù)據(jù)集中 器可以與300m內(nèi)的所有數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)對(duì)家用三表的電 脈沖信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)集中器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它一方 面通過GPRS模塊GR47接入網(wǎng)絡(luò)與抄表管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，另一方面通過 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與數(shù)據(jù)采集器通信。數(shù)據(jù)集中器不斷循環(huán)地對(duì)數(shù)據(jù)采集器發(fā) 送命令實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中，在收到抄表管理中心的上傳命令后，數(shù)據(jù)集中器通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)。抄表管理中心對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。 一旦出現(xiàn)異 常情況，抄表管理中心在發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的同時(shí)，發(fā)送異常命令到數(shù)據(jù)集中 器。數(shù)據(jù)集中器通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將異常命令下傳給數(shù)據(jù)采集器，由數(shù)據(jù)采集器控制內(nèi)嵌在表中的繼電器做出相應(yīng)動(dòng)作(如停水、斷電、關(guān)氣和報(bào)警等)。 此外，抄表管理中心與自來水公司、電力公司、天然氣公司的營業(yè)系統(tǒng)和銀行 的收費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，完成各種費(fèi)用的計(jì)算、票據(jù)打印、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。
如圖3所示，數(shù)據(jù)集中器包括S3C2410A微處理器和分別與之連接的SDRAM模 塊、鍵盤控制模塊、LCD顯示模塊、Flash存儲(chǔ)模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和USB 接口模塊。
其中數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)如圖2所示，以三星公司的S3C2410A作為主控制器，包 括與主控制器連接的脈沖采集模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、FLASH存儲(chǔ)模塊、LCD 顯示模塊、USB接口模塊和鍵盤控制模塊。主控制器通過串行接口TX(P3.0引鵬 和RX(P3. 1引腳)外接無線數(shù)據(jù)傳輸模塊DTD465A，通過廣c外接時(shí)鐘芯片DS1307， 其中所述存儲(chǔ)模塊選用64KB的EPR0M存儲(chǔ)器AT24C256。從水表、電表、煤氣表等 輸出的釆樣脈沖，經(jīng)過輸入電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)電平轉(zhuǎn)化，再經(jīng)整形轉(zhuǎn)換成方波后， 再送給單片機(jī)的I/0口，實(shí)現(xiàn)各表的脈沖數(shù)統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊選用64KB的 EPR0M存儲(chǔ)器AT24C256，用來存儲(chǔ)各表的數(shù)據(jù)信息和采集器的地址，等待數(shù)據(jù)集 中器的抄寫。每個(gè)用戶采集器的地址不同，保證采集信息的正確無誤。系統(tǒng)配 備可充電后備電源，停電時(shí)自動(dòng)啟用后備電源為系統(tǒng)供電，防止丟失數(shù)據(jù)。
下面分別介紹上述基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)中各個(gè)模塊的單元
電路
如圖4所示，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)模塊與S3C2410A的連接示意圖FLASH存儲(chǔ)模塊采用 三星電子公司生產(chǎn)的K9F1208作為系統(tǒng)的NAND FLASH存儲(chǔ)器，K9F1208單片容量 為64MX8bit(64M字節(jié))，工作電壓2. 7 3. 6V， 8位數(shù)據(jù)寬度，帶有硬件數(shù)據(jù)保 護(hù)功能，支持上電自動(dòng)引導(dǎo)功能，塊擦除時(shí)間2ms。 FLASH存儲(chǔ)模塊在系統(tǒng)中通常用于存放程序代碼，如嵌入式操作系統(tǒng)、啟動(dòng)代碼、用戶應(yīng)用程序、用戶數(shù)
據(jù)等，系統(tǒng)上電或復(fù)位后從此獲取指令并開始執(zhí)行，S3C2410A支持NAND FLASH 和NOR FLASH兩種啟動(dòng)模式，這里FIASH存儲(chǔ)模塊選用的是NAND FLASH存儲(chǔ)器， 因此應(yīng)將S3C2410A的啟動(dòng)模式設(shè)為NAND FLASH啟動(dòng)。
如圖5所示，由兩片HY57V561620T并聯(lián)構(gòu)建成為32位SDRAM模塊。SDRAM模 塊選用HY57V561620T，單片存儲(chǔ)容量為4組x4Mxl6位(32M字節(jié))，工作電壓為(3. 3 士0.3)V, 16位數(shù)據(jù)寬度。根據(jù)系統(tǒng)需要可充分發(fā)揮32位CPU的數(shù)據(jù)處理能力， 本系統(tǒng)選用兩片HY57V561620T并聯(lián)構(gòu)建32位SDRAM存儲(chǔ)器系統(tǒng)。
LCD顯示模塊包括LCD屏、LCD驅(qū)動(dòng)器和相應(yīng)的LCD控制器。通常LCD驅(qū)動(dòng)器 會(huì)以COF / COG的形式與LCD玻璃基板做在一起，而LCD控制器則有外部電路來實(shí) 現(xiàn)。S3C2410A內(nèi)部已經(jīng)集成了LCD控制器，因此可以很方便地控制各種類型的 LCD屏，例如STN和TFT屏。這里采用三星3.5反射型TFT液晶屏LTS350Q1， 320 X240像素，256k色，White LED背光，自帶四線式觸摸屏，可以直接和S3C2410A 的觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路連接，觸摸位置直接用CPU內(nèi)置的ADC電路采樣而得。LTS350Q1 與S3C2410A的接口如圖6所示。
S3C2410A帶有2個(gè)通道的SPI接口，每個(gè)SPI接口由4個(gè)引腳SPIMOSI， SPIMISO， SPICLK， nSS。 SPI支持RC32332與外部設(shè)備全雙工模式的，同步串行 數(shù)據(jù)傳輸。S3C2410A通過SPIMOSI1發(fā)送數(shù)據(jù)給鍵盤控制模塊ZLG7289， ZLG7289 通過MIS0發(fā)送數(shù)據(jù)給S3C2410A，兩個(gè)方向的傳輸可以同時(shí)同步進(jìn)行。鍵盤控制 模塊與主控制器S3C2410A連接見圖7。
主控制器S3C2410A自帶3個(gè)UART通道，通過外接MAX3232芯片實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的 RS-232通信接口后，分別與GPRS通信模塊GR47和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊DTD465A實(shí)現(xiàn)串口連接。
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)和下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)兩大部分。上位機(jī)是 指抄表管理中心，下位機(jī)則包括數(shù)據(jù)集中器和數(shù)據(jù)采集器。其中上位機(jī)即抄表 管理中心，是一套由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理軟件和應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫等組成的收費(fèi)管 理和控制系統(tǒng)。抄表管理中心與數(shù)據(jù)集中器之間為一主多從的通信結(jié)構(gòu)，抄表 管理中心可與每個(gè)數(shù)據(jù)集中器通信。系統(tǒng)采用多點(diǎn)查詢的通信方式，即抄表管 理中心按數(shù)據(jù)集中器地址呼叫，數(shù)據(jù)集中器接收后，把按照通信規(guī)約存儲(chǔ)的數(shù) 據(jù)上傳到抄表系統(tǒng)管理中心。抄表系統(tǒng)管理中心的軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，分別 由信息管理模塊、抄表管理模塊、聯(lián)網(wǎng)繳費(fèi)模塊和異常處理模塊4部分組成。其 功能模塊框圖如圖8所示。
(1) 信息管理模塊。檔案管理模塊包括小區(qū)資料(如編號(hào)、名稱、地址等)，
集中器資料，用戶資料的錄入、修改、刪除以及它們之間所屬關(guān)系的管理；系
統(tǒng)配置模塊完成對(duì)數(shù)據(jù)集中器、數(shù)據(jù)采集器、用戶家用三表的設(shè)置(如集中器的 讀寫時(shí)間、表的參數(shù)設(shè)置等)。
(2) 抄表管理模塊。統(tǒng)計(jì)分析模塊對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì)值、平均值、最 大值、最小值等的分析、計(jì)算并存儲(chǔ)，建立歷史數(shù)據(jù)庫，形成各種報(bào)表和統(tǒng)計(jì) 圖形，供系統(tǒng)使用；自動(dòng)抄表模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線自動(dòng)抄表功能；系統(tǒng)管理模塊 實(shí)時(shí)檢查系統(tǒng)的各種參數(shù)和狀態(tài)并做出相關(guān)反應(yīng)，確保系統(tǒng)安全、可靠地運(yùn)行。
(3) 聯(lián)網(wǎng)繳費(fèi)模塊。費(fèi)用計(jì)算模塊負(fù)責(zé)用戶各種費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)、分析和繳納; 瀏覽查詢模塊能按照不同要求查詢出指定用戶的詳細(xì)情況，并能將査詢結(jié)果生 成各種報(bào)表打印輸出；系統(tǒng)錄入能對(duì)聯(lián)網(wǎng)用戶設(shè)置不同的權(quán)限，實(shí)現(xiàn)訪問控制。
(4) 異常處理模塊。欠費(fèi)管理模塊能根據(jù)用戶繳費(fèi)情況，自動(dòng)控制用戶的水、電、天然氣的接通和斷開；系統(tǒng)異常模塊能及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常部位，并依據(jù)情 況采取自動(dòng)修復(fù)或者聲光報(bào)警。
下位機(jī)包括數(shù)據(jù)集中器和數(shù)據(jù)采集器兩部分。數(shù)據(jù)采集器對(duì)家用三表的脈 沖信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)，并在接到上傳命令后，將需要的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù) 集中器中。另外，采集器還能對(duì)違章、欠費(fèi)用戶實(shí)施警告和控制。數(shù)據(jù)集中器
一方面接收來自抄表系統(tǒng)管理中心的各種操作命令，并下傳數(shù)據(jù)采集器；另一
方面，將數(shù)據(jù)采集器的各種信息回傳給抄表管理中心，同時(shí)存儲(chǔ)所轄表計(jì)的數(shù) 據(jù)和有關(guān)參數(shù)，并具有定時(shí)抄收采集終端數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)視采集終端的工作狀態(tài)
等功能。數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)集中器的控制方法流程分別如圖9和圖10所示。
實(shí)施例2:以下針對(duì)電表作為待測(cè)的計(jì)量表進(jìn)行詳細(xì)描述居民小區(qū)的所 有電表首先連接到數(shù)據(jù)集中器，本實(shí)施例中是電表集中器，居民用戶的用電數(shù)
據(jù)由復(fù)費(fèi)率電表通過RS485傳到電表集中器，電表集中器通過RS232 口與GPRS 透明數(shù)據(jù)傳輸終端連接，電表數(shù)據(jù)經(jīng)過協(xié)議封裝后發(fā)送到GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，通過 GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至配電數(shù)據(jù)中心作為的抄表管理中心，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù) 和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線連接。因此，該技術(shù)具有很好的發(fā)展前景和應(yīng)用空 間。
由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò),配電中心計(jì)算機(jī)主機(jī) 配置固定的IP地址，各個(gè)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)采用GPRS模塊和該主機(jī)進(jìn)行通信。 本實(shí)施例中所述系統(tǒng)的主要組成如下
1、作為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)
電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位于居民小區(qū)的信息中心，居民用戶的用電數(shù)據(jù)由復(fù)費(fèi)率 電表首先通過RS485接口由雙絞線連接到位于小區(qū)信息中心的電表集中器，電表集中器再通過RS232接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連。通過GPRS透明數(shù) 據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)，通 過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至電力公司數(shù)據(jù)中心電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù) 據(jù)中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線連接。
電表集中器通過RS485接口直接連接到電表上，既可支持單個(gè)電表，也可 以同時(shí)支持多個(gè)電表，實(shí)現(xiàn)對(duì)電表參數(shù)的采集、存儲(chǔ)、預(yù)處理或并將采集到的 電表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到配電中心；同時(shí)，電表集中器還可將配電中心發(fā)送的遙控 指令傳給電表控制模塊，對(duì)電表進(jìn)行控制操作。 2、作為抄表管理中心的配電中心。
配電中心服務(wù)器申請(qǐng)配置固定IP地址，采用移動(dòng)通信公司提供的DDN專 線，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬，當(dāng)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù) 量增加，中心不用擴(kuò)容即可滿足需求。
配電中心RADIUS服務(wù)器接受到GPRS網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)后先進(jìn)行AAA認(rèn)證， 后傳送到配電中心計(jì)算機(jī)主機(jī)，通過系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，并進(jìn)行數(shù) 據(jù)處理。
配電中心計(jì)算機(jī)主機(jī)可進(jìn)行業(yè)務(wù)管理和計(jì)費(fèi)管理，對(duì)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、 計(jì)算、存儲(chǔ)、分析、管理等，可對(duì)異常情況進(jìn)行告警，同時(shí)對(duì)用戶使用情況實(shí) 時(shí)監(jiān)控，保證電力局的合法收益。
3、 GPRS/GSM移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)
電表集中器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼 處理，轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式，通過中國移動(dòng)的GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 傳輸，最終傳送到配電中心IP地址，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表。
權(quán)利要求1、一種基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征是，包括采集端與計(jì)量用表連接的數(shù)據(jù)采集器，所有數(shù)據(jù)采集器均通過無線通信模塊接入數(shù)據(jù)集中器的信號(hào)輸入端，其中數(shù)據(jù)集中器的信號(hào)輸出端采用GPRS模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接入抄表管理中心。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征是， 所述數(shù)據(jù)采集器以三星的S3C2410A作為主控制器，還包括與主控制器連接的脈 沖采集模塊、LCD顯示模塊、Flash存儲(chǔ)模塊、USB接口模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模 塊和鍵盤控制模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征是， 所述數(shù)據(jù)集中器包括S3C2410A主處理器和分別與之連接的SDRAM模塊、鍵盤控制 模塊、LCD顯示模塊、Flash存儲(chǔ)模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和USB接口模塊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征是， 所述數(shù)據(jù)集中器中Flash存儲(chǔ)模塊采用NAND FLASH存儲(chǔ)芯片K9F1208。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征是， 所述SDR扁模塊由兩片HY57V641620并聯(lián)組成；LCD顯示模塊選用三星3. 5反射型 TFT液晶屏LTS350Q1。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其 特征是，所述數(shù)據(jù)采集器上連接的計(jì)量用表包括水表、電表和煤氣表。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于GPRS的嵌入式遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)，包括采集端與計(jì)量用表連接的數(shù)據(jù)采集器，所有數(shù)據(jù)采集器均通過無線通信模塊接入數(shù)據(jù)集中器的信號(hào)輸入端，其中數(shù)據(jù)集中器的信號(hào)輸出端采用GPRS模塊通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接入抄表管理中心。本實(shí)用新型解決了城市居民的水、電、煤氣三表數(shù)據(jù)的采集、計(jì)量、結(jié)算等問題，克服了傳統(tǒng)有線抄表方式的弊端，能實(shí)現(xiàn)對(duì)家用三表的一體化遠(yuǎn)程抄讀、聯(lián)網(wǎng)查詢、繳費(fèi)和智能控制功能，具有無需布線、工作量小、傳輸數(shù)據(jù)量大、準(zhǔn)確性高通信費(fèi)用低等特點(diǎn)，用網(wǎng)絡(luò)信息化的管理替代了人工管理，提高了工作效率。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201417503SQ20092006410
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者劉如京, 廖啟祥, 戴瑜興, 林 朱, 江曉峰 申請(qǐng)人:湖南省第四工程有限公司