遠(yuǎn)程抄表課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-07 01:06本頁(yè)面
【正文】 動(dòng)化、家庭自動(dòng)化越來(lái)越高的數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)控等要求。它的傳輸速率高，接入時(shí)間短，用戶(hù)永遠(yuǎn)在線(xiàn)且按流量計(jì)費(fèi)，迅速降低了服務(wù)成本，特別適合突發(fā)性小流量數(shù)據(jù)傳輸。用戶(hù)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)GPRS模塊處理、協(xié)議封裝后發(fā)送出去，由GPRS接收模塊接收經(jīng)Intemet網(wǎng)絡(luò)傳送至主站，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)耗能數(shù)據(jù)和主站的實(shí)時(shí)在線(xiàn)連接。但這種方式布線(xiàn)工作量大，通信信道易遭外界因素破壞，信道后續(xù)維護(hù)工作量大。 總線(xiàn)抄表 總線(xiàn)通信是目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)抄表系統(tǒng)采用較多的一種通信方式，其數(shù)據(jù)傳輸速度較快，可靠，穩(wěn)定，通信質(zhì)量高。低壓電器電磁兼容性的控制尚不十分嚴(yán)格，低壓電力線(xiàn)上存在的電磁污染嚴(yán)重，干擾大，影響載波通信的質(zhì)量；另外，用戶(hù)負(fù)載千變?nèi)f化造成網(wǎng)絡(luò)傳輸特性復(fù)雜多變，難以用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型加以表征。目前國(guó)內(nèi)10kV以上電壓等級(jí)的高壓電力線(xiàn)載波技術(shù)已較成熟，但低壓電力線(xiàn)載波還未能達(dá)到令人滿(mǎn)意的水平，制約了電力線(xiàn)載波抄表在我國(guó)的應(yīng)用。 以電力線(xiàn)作為傳輸信道，將數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制為高頻信號(hào)疊加在電力線(xiàn)上進(jìn)行通信。但這樣做就使得簡(jiǎn)單的功能卻實(shí)現(xiàn)得比較復(fù)雜，不具可讀性，因而我們把定時(shí)抄表任務(wù)作為獨(dú)立的進(jìn)程來(lái)運(yùn)行。需要注意的是，在Linux中，同一進(jìn)程的多個(gè)線(xiàn)程共享一個(gè)定時(shí)器，而定時(shí)抄表任務(wù)和周期抄表任務(wù)都依賴(lài)定時(shí)器來(lái)觸發(fā)其工作。在本系統(tǒng)中，各任務(wù)間有數(shù)據(jù)聯(lián)系關(guān)系。3．2任務(wù)的劃分軟件系統(tǒng)的整體方案是基于嵌入式Linux的多線(xiàn)程與多進(jìn)程設(shè)計(jì)方案。此功能主要用于集中器的現(xiàn)場(chǎng)安裝以及后期的簡(jiǎn)單維護(hù)。2)通過(guò)GPRS或者以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程信息中心服務(wù)器通信，接收并分析服務(wù)器發(fā)過(guò)來(lái)的命令數(shù)據(jù)幀，同時(shí)向服務(wù)器上報(bào)表具運(yùn)行的異常情況。 第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)方案3．1集中器的軟件設(shè)計(jì)方案集中器的功能需求集中器是系統(tǒng)中的通信和信息翻譯的橋梁，在本系統(tǒng)中，它主要實(shí)現(xiàn)的功能有以下幾點(diǎn)：1)通過(guò)短距離無(wú)線(xiàn)射頻或者RS485與表具通信，獲取表具的運(yùn)行數(shù)據(jù)并做相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理。Nand Flash主要用于操作系統(tǒng)和程序的存儲(chǔ)，相當(dāng)于PC機(jī)上的硬盤(pán)。預(yù)留的按鍵，可以用于通知集中器手持設(shè)備的接入和取出以及系統(tǒng)復(fù)位等功能。手持配置工具完成表具條碼掃描輸入，配置集中器所管轄的表具信息。圖2集中器的硬件接I=I模塊組成連接表具和集中器的485網(wǎng)絡(luò)芯片采用半雙工的SP485芯片，成本低，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)SMbps，完全可以滿(mǎn)足表具計(jì)量數(shù)據(jù)規(guī)模的通信量。本例中使用的GR47模塊便需要DCD和DTR引腳才能正常操作解決辦法是，從$3C2440中挑選兩個(gè)空閑的I／O口來(lái)充當(dāng)DCD和DTR，然后把這兩個(gè)引腳和UART控制器的其他現(xiàn)有引腳一塊接到MA3232串口擴(kuò)展模塊上，然后再把GPRS模塊接在這個(gè)擴(kuò)展模塊上即可。本系統(tǒng)中的手持配置工具和GPRS模塊和集中器都是通過(guò)串口進(jìn)行通信的，需要注意的是，$3C2440不具備完整RS232串口控制，它的UART0和UARTl只有TxD，RxD，RTS和CTS四個(gè)功能引腳，UART2只有TxD和RxD兩個(gè)功能引腳。根據(jù)集中器的現(xiàn)實(shí)需求和擴(kuò)展需求，我們采用基于ARM9內(nèi)核$3C2440處理器的mini2440開(kāi)發(fā)板搭建硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。遠(yuǎn)程信息中心也可以直接和集中器通信，實(shí)時(shí)抄收、監(jiān)控表具的運(yùn)行情況。集中器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口接入小區(qū)以太網(wǎng)，可以響應(yīng)來(lái)自移動(dòng)工作站以及遠(yuǎn)程信息中心的控制命令，并且可以主動(dòng)向遠(yuǎn)程信息中心報(bào)告表具異常信息。無(wú)論是哪種通信方式，對(duì)集中器來(lái)說(shuō)，他們都是串口通信。這種情況下，如果不加485中繼器，普通485總線(xiàn)只能掛32塊表具。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用圖1遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖該系統(tǒng)的表具都是智能表，集成了通信和數(shù)字化計(jì)量模塊，能夠響應(yīng)集中器的控制命令，我們稱(chēng)之為遠(yuǎn)傳表。采用ARM9內(nèi)核的$3C2440處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高性能集中器可以很好地解決上述問(wèn)題。3)信息處理中心，負(fù)責(zé)對(duì)抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析和計(jì)算，以及提供用戶(hù)
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