基于嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程抄表課程設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-08 19:01:54 本頁面
【正文】 縱線網(wǎng)絡(luò)與電臺(tái)連接，一個(gè)縱線網(wǎng)可連接m個(gè)采集器（例m=128），因此，一個(gè)子網(wǎng)可將 nm=32128個(gè)電表共享一個(gè)電臺(tái)。例如一個(gè)進(jìn)行WWW瀏覽的用戶，大部分時(shí)間處于瀏覽狀態(tài)，而真正用于數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間只占很小比例。在這種傳送方式中，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收方同信道之間沒有固定的占用關(guān)系，信道資源可以看作是由所有的用戶共享使用。而且，因?yàn)椴辉傩枰F(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會(huì)更方便容易。并且，隨著一些新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，以及新的需求的出現(xiàn)，國內(nèi)自動(dòng)化抄表系統(tǒng)以往的技術(shù)所基于的軟硬件平臺(tái)已經(jīng)無法滿足們性能要求如集中器要求多大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大屏幕液晶顯示、web服務(wù)等本文在介紹遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)總體框架之后，著重討論了高性能集中器的軟、硬件實(shí)現(xiàn)集中器硬件采用三星公司S3C2410處理器，簡(jiǎn)化了圖形接口、移動(dòng)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)接口等硬件沒汁；軟件采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，引入嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite、嵌入式圖形界面miniGUI和嵌入式web服務(wù)器GoAhead，分別實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、人機(jī)接口和web服務(wù)。穩(wěn)定的運(yùn)行也有一定的影響?；诖私榻B了遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)各種實(shí)現(xiàn)方案，討論了有關(guān)信號(hào)檢測(cè)、通信介質(zhì)、差錯(cuò)控制、通信接口等關(guān)鍵技術(shù)，并最終給出了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。隨著無線通信數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無線遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊。為保證傳輸質(zhì)量，若采用專線方式，投資成本太高；采用中國移動(dòng)GPRS無線數(shù)字網(wǎng)的通訊方式，很好地解決了遠(yuǎn)程抄表的瓶頸問題。 第二章 GPRS簡(jiǎn)介及遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) GPRS 簡(jiǎn)介GPRS經(jīng)常被描述成“”，也就是說這項(xiàng)技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動(dòng)通訊技術(shù)之間。GPRS分組交換的通信方式在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長度的包（分組），每個(gè)包的前面有一個(gè)分組頭（其中的地址標(biāo)志指明該分組發(fā)往何處）。 這種情況下若采用固定占用信道的方式，將會(huì)造成較大的資源浪費(fèi)。 圖22 分組通信示意圖 在GPRS系統(tǒng)中采用的就是分組通信技術(shù)，用戶在數(shù)據(jù)通信過程并不固定占用無線信道，因此對(duì)信道資源能夠更合理地應(yīng)用。這是一種以星型縱線型無線型構(gòu)成的三重網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 圖23 系統(tǒng)圖 遠(yuǎn)程抄表。 快捷。 周期性讀數(shù)。 中控室直接抄讀現(xiàn)場(chǎng)用戶電表讀數(shù)，可進(jìn)行批量或個(gè)別選擇抄讀，自動(dòng)保存抄讀的歷史數(shù)據(jù)。 分時(shí)段抄表，實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)費(fèi)，能解決按電網(wǎng)負(fù)載的峰谷時(shí)段采用的峰谷電價(jià)的方式。 圖31 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)（1）需具有遠(yuǎn)程通訊功能，可將所采集的數(shù)據(jù)信息通過通訊網(wǎng)（寬帶網(wǎng)絡(luò)、GPRS、CDMA）送回監(jiān)控站。集中器新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)反映了技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)以及新的需求方向。為兼顧用戶習(xí)慣，留用了4個(gè)操作按鍵。485通訊采用芯片MAXl482。標(biāo)準(zhǔn)要求采集存儲(chǔ)3200只電表60min 1點(diǎn)的資料不少于90天。 軟件結(jié)構(gòu) 嵌入式Linux操作系統(tǒng)源代碼開放、可以定制、內(nèi)核小、軟件和多數(shù)Unix系統(tǒng)兼容、良好的可移植性等眾多優(yōu)點(diǎn)。其中與監(jiān)控站通訊需要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層協(xié)議。 另外，與監(jiān)控站通訊模塊和與采集終端通訊模塊實(shí)現(xiàn)通訊的同時(shí)，還要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等工作。 數(shù)據(jù)庫文件存放在SD卡里面，其他文件存放在JFFS2格式的flash中，而用戶程序存放在Ramdisk格式的flash里面。原因在于電力載波信號(hào)存在著脈沖干擾，傳輸距離越遠(yuǎn)，信號(hào)衰減越大。目前使用的總線通信方式有RS232，RS485，LonWorks等。GPRS以GSM網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，采用分組交換的高效率傳輸方式，克服了GSM電路變換速率低、資源利用率差等缺點(diǎn)，最大限度地利用了現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)資源。 為了方便管理員查詢電量信息，系統(tǒng)同時(shí)提供基于瀏覽器B/S模式的瀏覽方式。本系統(tǒng)移植了嵌入式web服務(wù)器GoAhead作為工作在集中器上的web服務(wù)器。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理用戶電能在用戶比較多的情況下，數(shù)據(jù)量很大。嵌入式數(shù)據(jù)庫sqlite具有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）如事務(wù)操作是原子、一致、孤立，并且持久的（ACcID），即使在系統(tǒng)崩潰和電源故障之后。支持最大可達(dá)2T的數(shù)據(jù)庫。可用于任何用途。最多存儲(chǔ)90天的數(shù)據(jù)。其他一些
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