【正文】 ........................................................ 12 寫(xiě)設(shè)備地址 ................................................................................................................ 20 寫(xiě)設(shè)備地址請(qǐng)求命令 幀 ....................................................................................... 20 集中器與 GPRS 無(wú)線終端的通信協(xié)議 .................................................................. 21 集中器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì) ................................................................................................ 25 第六章 基于 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的集中器軟件設(shè)計(jì) ................................................................................ 26 集中器通訊程序 ........................................................................................................... 26 集中器控制程序 ........................................................................................................... 29 總結(jié) ............................................................................................................................................ 32 致謝 ............................................................................................................................................ 33 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 34 附錄 1 英文資料 .......................................................................................................................... 35 附錄 2 譯文 ................................................................................................................................. 39 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 低壓電網(wǎng)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的集中器設(shè)計(jì) 1 第一章 前言 隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展和深化改革，我國(guó)將在 20xx20xx 年實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、統(tǒng)一調(diào)度、廠網(wǎng)分開(kāi)，完成城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造，實(shí)現(xiàn)全國(guó)城鄉(xiāng) 電網(wǎng)同網(wǎng)同價(jià)，建立競(jìng)爭(zhēng)有序的電力市場(chǎng)，與國(guó)際先進(jìn)的電力工業(yè)管理體制接軌。 關(guān)鍵詞 ：自動(dòng)抄表；低壓載波技術(shù)；集中器；低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng) ABSTRACT Automatic meter reading is a method of reading and processing data automatically with puter and munication. It is the requirement of improving the automatic level of energy consumption, and the necessity of rapid development of puter and munication technology. It may not only relieve the labor39。這個(gè)嵌入系統(tǒng)實(shí)際相當(dāng)于一個(gè) GPRS 調(diào)制解調(diào)器，它存在于集中器和管理中心 PC 中。它不僅可以緩解抄表人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低人為因素造成的抄表差錯(cuò)，而且具有抄收速度快，實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。集中器是其一個(gè)核心部件，本文利用低壓載波技術(shù)和 GPRS 技術(shù) 設(shè)計(jì)了一款低壓電網(wǎng)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的集中器。 (2) 載波通信接口。s intensity, reduce manmade mistake, but also greatly improve the efficiency and realtime performance of reading meter data. Concentrator is an important part of the system,in this paper we use the technology of Low carrier and GPRS to design a concentrator in the remote automatic meter reading system of lower voltage work. This article consists of five chapters, in the first three quarters are Theoretical description and the fourth and fifth chapter is the core of the design. The main ideal including following: (1) GPRS wireless module. GPRS wireless module based on 16 microprocessor design of embedded system, it will set copy system data access China mobile, then enter Inter GPRS works based on Inter, the data management and concentration. The embedded system is equivalent to a GPRS modem, it exists in concentrators and management center of the PC. (2) Carrier munication interface. Lowvoltage power line carriercurrent munication interface in the terminal and concentrators are, in fact, is a MODEM lines. This section includes lines around the MODEM chip filtering, preamplifier, the power amplifier circuit and control procedures and munication protocols of the design and debug. Key words: Automatic meter reading。 為滿足居民對(duì)生活用電的需求，不斷提高供電服務(wù)質(zhì)量，電力企業(yè)正在對(duì)城填居民用戶實(shí)施一戶一表工程，以提高用戶用電的安全可靠性和收費(fèi)的準(zhǔn)確、合理性。隨著電力市場(chǎng)化改造的深入，電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已進(jìn)入一個(gè)新的階段，供電企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，各行管理工作的現(xiàn)代化水平直接影響到企業(yè)的效益，成為供電企業(yè)超一流企業(yè)的標(biāo)志。為此就提出了遠(yuǎn)程集中抄表的要求以提高電能管理自動(dòng)化水平，促使電力營(yíng)銷(xiāo)工作邁入新的臺(tái)階。 從 20xx 年至今，主流模式是數(shù)碼表。 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 低壓電網(wǎng)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的集中器設(shè)計(jì) 2 在這種情況下，直讀表應(yīng)運(yùn)而生。這兩種表均比以往的分線制集中抄表系統(tǒng)有很大的優(yōu)越性，但 它們互有優(yōu)缺點(diǎn) [1]。 計(jì)數(shù)遠(yuǎn)傳表優(yōu)點(diǎn)：電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格比較便宜；對(duì)原表結(jié)構(gòu)改動(dòng)小，不要求有很高的機(jī)械精度，安裝精度要求不高，因此成品率高；體積小巧，非常容易嵌入表內(nèi)；可以記錄完整的表頭示數(shù)，甚至超出表頭示數(shù)。 位置直讀表優(yōu)點(diǎn)：平時(shí)根本無(wú)需電源，不用擔(dān)心電池壽命問(wèn)題； 理論 上可與機(jī)械計(jì)數(shù)器同步，無(wú)相對(duì)誤差；理論上抗干擾性好。 由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是低功耗、高電磁兼容能力的芯片技術(shù)的一日千里的發(fā)展已經(jīng)使 2～ 3 年前有難度的問(wèn)題變得容易解決，而且是低成本來(lái)解決。機(jī)械精度提高帶來(lái)的成本提高是相對(duì)大的。該系統(tǒng)主要由采集用戶電能表電能量信息的采集終端（或采集模塊）、集中器、信道和主站等設(shè)備組成。結(jié)構(gòu)框圖如圖 21 所示。 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 低壓電網(wǎng)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的集中器設(shè)計(jì) 4 第三章 集中器 集中器的功能 [3] 集中器做為自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的重要組成，起 著承上啟下的作用，它有兩個(gè)主要任務(wù)，一個(gè)是完成與采集器的數(shù)據(jù)通信 ，向采集器下達(dá)電能數(shù)據(jù)凍結(jié)命 令，定時(shí)循環(huán)接受采集器的電量數(shù)據(jù)，或者根據(jù)系統(tǒng)要求接受某個(gè)電表 或者某組電表的數(shù)據(jù)。 (3) 遠(yuǎn)程監(jiān)控功能： 集中器支持后臺(tái)系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控電能表運(yùn)行情況，對(duì)電能表運(yùn)行情況進(jìn)行分析。 主要技術(shù)簡(jiǎn)介 通過(guò)上文介紹我們可以知道，集中器就是一個(gè)連接器，一個(gè)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)裝置 ，故與上下接口的通信便成為一個(gè)重要部分。初期使用的信號(hào)調(diào)制方法是傳統(tǒng)的差分相移鍵控 (DPSK)方式，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的抗干擾能力，但抗衰減能力比較 差。由十低壓電力線是噪聲大，干擾強(qiáng)的信道，并不適合數(shù)據(jù)傳輸。擴(kuò)頻通信正是使用了這一點(diǎn)，采用擴(kuò)展信號(hào) 帶寬的方法以提高數(shù)據(jù)傳輸中的抗干擾性。該技術(shù)對(duì)單用戶效率低，但是對(duì)多用戶來(lái)說(shuō)，效率就比較高。由于電力網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于一個(gè)共享媒體，因此集中器和它所負(fù)責(zé)的所有采集模塊組成了一個(gè)相當(dāng)于以太網(wǎng)絡(luò)形式的廣播型網(wǎng)絡(luò)。由于電力網(wǎng)絡(luò)并不屬于適合通信的信道，突發(fā)噪聲和白噪聲問(wèn)題都比較大，干擾較強(qiáng)，所以一般情況下數(shù)據(jù)的傳輸距離只有 300 米至 600 米，基本上適應(yīng)一個(gè)小區(qū)的要求。這種新的分組數(shù)據(jù)信道 與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似，因此現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)從一開(kāi)始就可提供全面的 GPRS覆蓋。 北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 低壓電網(wǎng)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的集中器設(shè)計(jì) 6 (4) 效率高，通 信延遲短： GPRS 允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。 (5) 系統(tǒng)的傳輸容量大：數(shù)據(jù)控制中心要和每一個(gè)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)保持實(shí)時(shí)連接。除了支持傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用， GPRS也可使無(wú)線終端支持 B2B,B2C 的電子商務(wù)，電子支付，股票交易和銀行轉(zhuǎn)賬等應(yīng)用。上層包括用電管理中心、集中器、和上層 GPRS通信網(wǎng)，完成數(shù)據(jù)收集；底層包括集中器、采集器、電表和基于低壓電力線載波的底層通信網(wǎng)，完成數(shù)據(jù)采集如圖 41 所示 圖 41自動(dòng)集中抄表系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖 用戶現(xiàn)場(chǎng)可直接掛接電力載波電表，也可以采用全電子式電度表增加載波采集終端(采集器 )。具有通道可靠性高、投資少、見(jiàn)效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等優(yōu)點(diǎn)。 由于發(fā)送部分和接收部分的電路結(jié)構(gòu)和元器件的選擇使得發(fā)送部分和接收部分的相互影響較小，因此，可以對(duì)發(fā)送部分和接收部分進(jìn)行獨(dú)立的綜合和分析。研究電力線的輸入阻抗，對(duì)于提高信號(hào)的發(fā)送功率和有用信號(hào)的輸入功率能夠起到非常重要的作用。 US6M2內(nèi)部具有一顆 P溝道的 MOS管和一顆 N溝道的 MOS管， P溝道的耐流為 1A， N溝道 的耐流為 ，這就使整個(gè)載波電路的耐流為 lA}所以供給這個(gè)放大電路的電源的功率不能太大，假如電源能提供的功率非常大，當(dāng)外界的阻抗很小時(shí)， 就會(huì)有很大的電流流北方民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 低壓電網(wǎng)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的集中器設(shè)計(jì) 9 過(guò) US6M2這顆器件，當(dāng)超過(guò)它的額定值時(shí)，有可能會(huì)把 US6M2燒掉，所以推薦載波通信電路采用變壓器供電。