GPRS技术在配电自动化中的应用设计

2010-04-28 18:04:13来源: 广东韶关乐昌供电公司

  摘要:分析了远程抄表系统的组成、硬件配置、软件设计、工作原理、功能以及技术性能。给出了通过下位机和无线收发模块来采集、整理数据,并通过无线MODEM模块经GSM网与上位机进行通信,从而实现水电公司远程抄表功能实现方法。

  关键词:无线通信;自动抄表;PTR2000;GSM

  0 引言

  对于水、电、气供应公司来说,每个月上门抄取各个用户的三表读数是非常繁重的工作。为了避免抄表员上门抄表带来的弊端,省却上门抄表打扰用户的尴尬问题,作者设计了一种远程无线自动抄表系统。该系统能使水、电、气供应部门将安装在用户处的水、电、气表所记录的用量数据通过遥测、传输和计算机系统汇总到营业部门,从而代替人工抄表及一连串后续工作。该系统具有数据采集点多、数据量大、覆盖面广等特点,且系统造价低、经济实惠、数据采集准确及时、又有一定的环境适应能力和抗干扰能力,可对供应公司和用户提供很大的便利,具有良好的市场推广前景。

  1 系统的组成及工作原理

  该系统主要由数据采集、数据发送、无线通信、数据接收和处理等部分组成。数据采集装置首先通过传感器采集三表的读数,并将采集的数据存入AT89C205l单片机内;之后,单片机再通过无线通讯模块PTR2000 (发端)将数据发送出去,并由用户集中器的PTR2000(收端)接收发送来的数据。下位机主要完成数据采集、分时存储和同上位机的通信功能,它通过串行接口集成电路INS8250和电平转换电路与GSM/Modem相连接,并以GSM公众网为平台,通过电信公众网络传输数据。GSM/Modemt通过GSM的短消息业务发送数据,PC机(上位机)一般设在公司的营业处,它负责整个系统的管理,可在收集到数据后对数据进行整理、存储、显示,并计算出各用户需缴纳的费用。其系统原理图如图1所示。

  2 硬件电路设计

  2.1数据采集与发送

  本系统中的水表要将原水表计数齿轮指针换装成带磁性的指针,再通过传感器进行数据采集;气表要用带信号输出的气表;电表必须采用脉冲式电子电度表,电表脉冲输出的器件应为光耦输出,具有较好的隔离作用。数据采集装置与用户的电表安装在一起。为了防止用户突然断电,其采集装置必须装在空气开关的前端。电表可以通过计数脉冲来测量。并由光电采集头采集电表的计数脉冲。表盘转一圈,光电采集头发出一个脉冲。其输入为P1口的P1.0,并由AT89C2051存储,然后通过PTR2000模块发送数据。

  PTR2000模块是一种超小型、超低功耗、高速率(19.2 bps)的无线收发数传MODEM,它采用当代最先进的欧洲“蓝牙技术”,应用全数字科技,并由单IC组合而成且收发合一,工作频段为433~434 MHz,空中数据传输速率为19.2 kbps,工作电压范围为2.7~5.25 V,采用FSK调制,抗干扰能力强,并具有标准的DIP引脚间距,更适合嵌入式设备。当PTR2000的TXEN脚为高时,它将处于发射状态;而当TXEN脚为低时,为接收状态。硬件设计时,可将TXEN与AT89C2051的P1.1脚相连,并通过软件控制PTR2000的状态。其采集和发送电路如图2所示。

[1] [2] [3]

关键字:GPRS  配电自动化  远程抄表  无线通信  GSM

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/0428/article_1184.html
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