网络与信息工程
远程自动抄表系统的设计
栾昊
(太原科技大学，山西太原，〇3〇〇24)
摘要：本文将从技术角度探宄远程自动抄表系统的总体设计与各部分分支功能系统设计，并在最后加以例证解读。
关键词：远程自动抄表系统；设计；数据采集器；通信通道；系统软件
Design of remote automatic meter reading system
Luan Hao
(Taiyuan university of science and technology, Taiyuan Shanxi, 030024)
Abstract: This paper will explore the overall design of remote automatic meter reading system and the design of each branch function system from the technical perspective, and finally give an example to interpret.Keywords: remote automatic meter reading system; Design; Data collector; Communication channels; The system software
1基于GPRS的远程自动抄表系统使用及设计的 健性
当前的自动抄表系统会采用到有线通信技术、电力线载 波通信技术这两大通信技术类型，它们都拥有尚佳的系统应 用稳定性，但由于它们的铺线工程量偏大，容易出现人为损 坏，特别是在人口相对密集的商业区或居民区，电力线路相对 复杂且会受到外界大量谐波干扰，所以在如此背景下采用自 动抄表系统容易受到较大影响，出现错码、丢码现实问题，抄 表结果的准确性大打折扣。
GPRS通信技术并不陌生，它在移动通信领域有较广泛应 用，它的网络系统中所提供的是典型的无线IP，可为自动抄 表系统构建远程无线抄表技术体系，形成全新的远程自动抄 表系统。由于GPRS远程通信的巨大优势特点,所以新的远程 自动抄表系统在网络覆盖范围面积上也有所扩大，能够满足永 久在线要求，且对线路的自由切换自如，拥有较宽的数据带宽， 在适应性与性价比方面也表现突出。所以说，采用GPRS通信技 术来设计全新的远程自动抄表系统是技术融合的最佳选择，它 基于技术优势体现出了一定的行业设备设计应用必要性[1]。
信过程是连续不断的，这就是对数据的集中过程，抄表管理 中心方面会不断上传由数据集中器、采集器二者所回馈的数 据并上传命令，利用GPRS网络接收数据。如果发生任何通信 问题，GPRS网络会配合数据采集器对计量表中的继电器作 出相应控制动作,即停电、停水、断气等等,然后及时报警，由 企业方面派人进行人工维护维修。远程抄表系统本身也是与 电网电力企业、水务局以及燃气企业营业系统相互联网的， 通过远程抄表就能完成各种常规化的费用计量、统计报表工 作，所以它在企业中的应用职能地位不言而喻。
2.2麵采集器的組扮析
数据采集器中就包括了主控制器、无线数据传输模块、 异常处理报警模块、数据存储模块以及脉冲采集模块等等， 某些先进的数据采集器中还设计了时钟电路和看门狗安全 系统。
数据采集器中要设计脉冲采集模块，它在实际应用中 主要从用户的电表、水表以及燃气表中获取输出采样脉冲信 息，再经过输入电路将脉冲信息转化为信号电平，最后传送
到单片机1/0 口中，转换为方波再处理。所以在设计过程中一 定要优化这一脉冲信号转化及统计模块，采用高速存储器配 合存储列表对信号脉冲数据的采集地质进行分析，凸显数据 集中器的抄写功能。而且系统在设计过程中还要配备充电后 背电源，保证在停电时自动启用后背电源能够为系统供电, 避免系统中的数据丢失。
2远程自动抄黯统的組扮析
2_1瞒白动抄表系统的总体设计思路与设计涯分析
首先应该明确一点远程自动抄表系统的基本设计流程, 它应该为每一户用户安装一个数据采集器，再配合在对象区 域内每距离300m安装一个数据集中器,数据采集器与数据集 中器二者可以实现信息联通，而数据采集器则专门负责从各 个用户的计量表位置实时采集电脉冲信号，将电脉冲信号转 化、存储到数据集中器中，再通过采集器中的GPRS模块与网 络抄表管理后台中心进行联系，实现远程数据通信，配合无线 数据传输模块与数据采集器进行实时通信。实际上，这一通
2.3数据集中器的设1扮析
在数据集中器设计中运用到了多个微处理器和存储模 块，如图1所示。
在对数据集中器进行设计过程中主要采用到了微处理 器作为核心处理芯片，它芯片功能能耗偏低但集成度偏高。
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网络与信息工程
另外在系统模块中也启用了 Flash存储模块功能，结合NOR Flash来存放启动代码，编写抄表数据文件。在数据集中器的 系统设计中主要围绕主程序运行空间及数据堆栈区展开，再 配合高速处理器可有效降低LCD的图像延迟度，提供高清晰 远程抄表画面。在数据集中器设计中的关键要点就是它的无 线数据传输模块旁边还安装了 GPRS通信模块,利用串口连接 设计二者融为一体，就能够利用GPRS技术联通数据集中器与 数据采集器，并与后台处理中心联动实现远程自动抄表。
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用,并结合通信规约存储数据来将所有数据上传到后台抄表 系统管理中心中。在抄表系统管理中心的软件设计方面主要 会采用到模块化设计，它主要包括了抄表管理、信息管理、联 网缴费、异常处理这4大模块,围绕这4大模块丰富抄表系统 管理体系功能，保证设计后实际应用的功能全面性与功能有 效性。
除此之外，远程自动抄表系统中的软件设计还包括了下 位机软件模块设计，它专门负责管理数据集中器与采集器，同 时能够存储和协调大量的计量表数据和计量表相关参数，满 足监视采集终端的工作状态功能优化[2]。
3案例简析 3.1案例概述
本文以某远程自动电表抄表系统设计为例，结合案例展 开简要分析。该案例中的电表远程抄表系统采用了 GPRS无线 通信方式,它的服务器运行中就运用到了采集终端管理软件 mServer以及其它抄表管理软件。在后台，客户可通过普通浏
图1数据集中器的基本设计结构示意图
览器访问该抄表管理软件，了解自家用电指标。
2.4通信通道的设计^析
远程自动抄表系统中设置了上行通信通道与下行通信 通道，这两大通信通道保证了数据采集器与数据集中器之间 的有效联系。而衔接两大通信通道的关键设计还在于高效的 信道纠错编码技术。在设计过程中利用通信接口调整通信速 率达到10000b/s,专门设计为半双工通信信道，满足多点对 多点通信条件。而在数据集中器中则设计了微处理器配合串 口连接，换言之它所采用的就是单片机接口设计，这保证了通 信通道在实际应用中的通信流畅性。
3.2谢十方案简析
在系统设计方面，采用多个RS-485总线与GPRS采集终 端、各家用户电表相连，同时将具有联网功能的GPRS数据卡 安装在采集终端SIM卡座中，配合采集终端配置串口线进行 串口抄表功能衔接，并配置了“设置”按键，可保证在15s以内 完成数据采集器终端加电配置，满足GPRS采集终端的远程数 据传输启动功能。另外，在系统设计中还配置了固定IP,以保 证对GPRS采集终端的远程衔接，实现动态化管理。
参考文献
[1] 吴娟，索林生.基于GPRS的远程自动抄表系统分析与设
计
2.5软件的谢扮析
远程自动抄表系统中的上位机软件设计最关键，它是 整个抄表系统的管理核心，所以围绕它设置一套应用管理软 件，结合数据库构建收费管理系统与控制系统非常有必要。在 上位机软件设计中主要采用多点查询通信方式展开设计应
[J].制造业自动化,2010(12): 158-160.
[J].自动化仪表,2012(11):48-50,55.
[2] 陈晓娟，李松寒，隋吉生.基于PFC和GPRS的远程自动
抄表系统设计
(上接第80页）
线路。学生能直观的看到换向阀的工作状态，位置开关控制 的电磁铁通等，对控制过程一目了然。多媒体技术为学生创 造了一个虚拟的环境，通过运用多媒体教学手段学生可以直 观的看到只有在实验市才能看到的控制过程。如《液压传动》 课程中讲解电磁换向阀工作过程及其原理这部分内容时，学 生在实验室，仅能听到轻微的铁芯吸合断开的声音。看不到 动作的全过程，很难将实践工作与控制过程联系起来。多媒 体课件Flash动画能直观的演示电磁铁通电，断开过程。学生 能轻松的理解掌握其中的原理,因此极大的提高了学生的学 习积极性，收到了良好的教学效果。
在教学过程中,教师应以学生为中心，实现人机一体的 互动教学。转变传统的教学模式。教师有原来的教学设计者 转变为学生学习的帮助者。教师走下讲台，成为了学生的学
习伙伴，与学生共同参与，共同交流。如在液压泵一章教学过 程中，教师根据教学内容提出泵结构工作原理，师生一起观 看教学课件，学生在教师引导下对知识点进行归纳，教学过 程不再是教师将知识转移给学生，而是一个复杂的知识构建 过程。师生共同教学过程中，教师想学生提供帮助，提高学生 分析解决问题的能力，创造了良好的学习环境。
参考文献
[1] 林少芬，林福泉.装载机液压系统半物理仿真平台的研究
[J].中国机械工程,2012,23(13):1572-1576_
[2] 黄小毛，袁胜发，肖新稀等.结合AutomationStudio
软件的《液压传动》课程教学实践术
[J].装备制造技
,2011,(9):250-252.
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