基于GSM无线网络的远程抄表系统设计.pdfVIP

河 　北 　科 　技 　大 　学 　学 　报 第 24 卷 　　第 4 期 JOURNAL OF HEBEI UN IV ERSIT Y OF Vol. 24 　No. 4 总第 67 期 　2003 年 SCIENCE AND TECHNOLO GY Sum 67 　2003 ( ) 　　文章编号 2003 基于 GSM 无线网络的远程抄表系统设计 王静哲 ,周永鹏 (华中科技大学控制科学与工程系 ,湖北武汉 　430074) 摘 　要 :介绍了一种基于 GSM 无线网络大用户远程抄表系统。叙述了该系统的结构 和功能 , 以及软、硬件的结构设计,该系统可实现大用户的远程抄表、远程负控和防窃电 功能 ,运行准确可靠 ,具有很大的应用前景。 关键词 : GSM ; 电能表;远程抄表 ;负荷控制 中图分类号: TP319 　　　文献标识码 :A 随着我国电力系统的迅速发展及电力系统经营和管理体制的改革 , 电力已作为商品进入市 场。如何提高电能计量管理水平 ,有效地查防窃电、降低线损、实现远程抄表是电力部门要解决 的问题。电力远程抄表系统是多年来讨论比较多的课题 ,采用的方式有电力线载波抄表、电话线 远程抄表、无线电台通信抄表等方式。近几年 ,移动无线网络飞速发展 ,手机用户迅速增加 , GSM 无线网络发展已比较成熟。本文所述系统是基于 GSM 移动无线网络的抄表系统。 1 　系统结构和功能 该系统是由管理中心工作站 、GSM 无线移动网络信道、 数据采集终端构成。系统结构示意图如图 1 所示。其中 ,工 作站通过 GSM 无线网络对用户进行用电信息采集和电表参 数设置 ,采集终端采用单片机为主芯片 ,从可靠性和稳定性的 要求出发 ,对电能表的数据进行采集、处理。工作站和采集终 端都有手机模块 ,通过 GSM 无线网络实现数据通信。 2 　硬件设计 硬件设计主要是数据采集终端设计 。数据采集终端是由 手机模块、单片机采集模块和 485 模块构成。结构如图 2 所 示。 收稿日期 ;修回日期 ; 责任编辑 :李　穆 ( ) 作者简介 :王静哲 1975 ,女 ,河北石家庄市人 ,在职硕士研究生 ,主要从事自动控制方面的研究。 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 54 河 北 科 技 大 学 学 报 　　　　　　　　　　　　　　2003 年 　 图2 　采集终端结构图 Fig. 2 　Diagram of the collection terminal structure 2 . 1 　采集模块 采用高性能单片机 W77 IE58 、非易失性铁电 RAM24C16 、高性能电源组成。该模块是终端 的核心部件。W77 IE58 是 51 系列单片机 ,体积小 ,功耗低 ,运算速度快 ,可靠性强。它完成数据 的采集、转换、计算与存储 ,还负责通过 RS485 总线进行数据采集[1 ] 。 2 . 2 　手机模块 该模块通过 GSM 的短消息业务或 WAP , GPRS 业务收发数据 ,短消息业务不用拨号建立连 接 ,直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心 , 由短消息服务中心发送给最终的用 户。这适于把每次采集到的数据随时发送到监控中心。 2 . 3 　485 模块 在系统中电子式电能表本身具有 485 数字接口 ,采集终端通过电力部规约和威胜规约进行 采集。而有的大用户是机械表 ,因为机械表不具备485 接口 ,就需要对机械表进行改造。本文采 用红外反射法将电表转数转换成电脉冲数。485 模块是这样完成信息的收集与处理的 :首先设 波特率为 1 200 bps ,485 模块读取红外探头信号并存储。如果没有光 ,返回重读 ,如果有光 ,继续 判断上次是否有光 ,