基于GPRS智能煤气表的远程抄表系统

维普资讯
3
．
1
单 片机 M
S P 4 3 0 F 4 4 9 和 存储 器
基于 G P R S 的
简介 本 系统 采 用 T I 公 司 的 16 位 超 低 功 耗 高 性 能 单 片机 M S P 4 3 0 F 4 4 9 它 具 有 6 4 K
F M 24 CL 04
。
．
种 实时 抄 表 系 统 可 以 按 照 高 峰 低 谷 时 间分 别 记 录 用 水 量 以 便按 不 同 的 价格 收
，
、
，
A R A M 保 持 模式 低 至 0 1 u A 运 行时 功 耗 为 2 2 5 u A ／M l P S 仅 需 l u s 时 钟 启 动 M S P 4 3 0 F 4 4 9 的 供 电 电压 为 1 8 V 3 6 V 因 此 只 需 要 电池 就 可 以 正 常 运 行 f l i F M 24 CL 04 是 款 4 K b 的 非 易失 性 存
，
远 程实时 抄表 系统
王
F la s h
，
2 04 8B y te
，
R A M，Βιβλιοθήκη 8 通道 12 位高，
同时 它 的 内部集 成 有 1 6 0 段 L C D 液 晶 控制 器 使
速
A ／D
两个 U A R T 通 讯 端 口
，
洪涛
陈德 平
董华
天
津工
业 大学
得 液 晶 硬 件 电路 可 以 大 为 简化 M S P 4 3 0 F 4 4 9 在 待机模式 下 耗 电仅 为 0 8 “
，
．
，
，
～
。
．
．
，

统 、 效 的抄 表 方 法 成 为各 农 村 电 力企 业 的 目标 。针 对这 一 需 要 ， 计 了一 种基 于 Ｇ Ｒ 低 设 Ｐ Ｓ的农 村 电 网远 程 抄 表 系 统 。基 于 Ａ Ｍ Ｌ Ｃ ２ ４芯 片 的集 中器 终 端 将 采 集 到 的 电 能 数 据 经 规 约 处 理 后 送 入 Ｇ Ｒ Ｒ Ｐ２ １ Ｐ Ｓ模 块 ， 置 机 经 公 网 前
农 机 化 研 究
２ ２ 软 件 系统 设 计 ．
第 ６期
ＧＲ Ｐ Ｓ集 中器 是 指 采 集 多 功 能 电 能 表 或 感 应 式 电
２ ２ １ 前置机程序设计 ．． 前置机程 序是 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ集 中器 和 预付 费 软件 的桥
梁 ， 用 Ｖｓａ Ｓｕ ｉ．ｅ ２ ０ 采 ｉ ｌ ｔｄｏ ｎｔ ０ ３编 写 ， 用 多 线 程 Ｔ Ｐ ｕ 利 Ｃ 协议 方 便 地实 现 网络监 控 功 能 。 ２ ２ １ １ 多 线程 技 术 ．． ．
数据传输规 约 完成 通讯 。系统 的结构 框 图如 图 １
所示 。
Ｗ－ Ｐ蕨奔嚣 ８
’
工作 站 １工作 蛄 ２ 工作 站＃
起来 的一种分组 交换 数据承 载和传输 方式 。它 除 了 覆盖面广与实时性好等特点 以外 ， 还具有 以下优势 ： １ 传输速度高 。Ｇ Ｒ 通 讯的速率理论 值可达到 ） ＰＳ １ １２ ｂ ／ ， ７ ．ｋ ｉ ｓ速度 １ ｔ Ｏ倍于 Ｇ Ｍ， Ｓ 还可 以稳定地传送大
电部 门 和广 大农 村 用 户 的需 求 ， 为 Ｇ Ｒ 这 Ｐ Ｓ远 程 抄 表 系 统 的推 广 提供 了广 阔 的发 展 空 间 。 当前 ， 现 远 程 实 抄 表 的方 法有 采 用 光 纤 通 讯 方 法 、 线 电缆 方 法 和 电 有

据传输 ，键盘 和液晶显示 电路提供对 外开放 的接 口可以及时
修改参数 和查 看数据 ，数 据存储器 电路不仅 暂时存储 电能表 采集 过来 的数 据 ，而还存放 每个水表地 址和集 中控制器 的地 址参数 、系统 配置 、采样时 间等重要 数据 ，Ｒ 一 ３ Ｓ ２ ２计算机接
代 表如 Ｓ ｎ ｒ ｓｏ 司的 Ｇ ４ ，Ｍｏｏ ｌ ８等 。这 ｏｙＥ ｃｓｎ公 ｉ Ｒ７ ｔｒ ａＧ１ ｏ
目前具 有 Ｇ Ｒ 通信 功能的模块和终端有很 多。Ｇ Ｒ ＰＳ Ｐ Ｓ模 块 总体上可 以分为两类 ：通 用 的 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ模块 和 内置 Ｔ ＰＩ Ｃ／ Ｐ协 议栈 的 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ模块。 （）通用的 Ｇ Ｒ 模块 １ ＰＳ
代表 为 Ｓ ｍ ｎ 公 司的 Ｍ ３， ｎ ｒｓ ｎ 司的 Ｇ ４， ｉ ｅｓ ｅ Ｃ ５ ｏｙＥ ｃｓ 公 Ｓ ｉ ｏ Ｍ７
无线分组交换 技术 ，提供端到端 的、广域 的无线 Ｉ Ｐ连接 ，提 供主站与集中控制器 的通信连接。 ４ ５总线 ：利用 Ｒ ４ ５通讯信道或电力线载波信道实现集 ８ Ｓ８ 中控制器与采集器 的数据传送。 集 中控制 器 ：抄 收采集器 内部 的各 种仪表数 据 ，并 通过 ＧＲ Ｐ Ｓ网络将数据上报给计算机主站 。 采集器 ：实现用户仪表数据的采集 。
Ｋｅ ｒ ｓ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍ ； Ｐ ； ｔｍａｉ ｔ ｒＲ ａ ｉ ｇ； Ｍ ｙ ｗｏ ｄ ：ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ Ｇ ＲＳ Ａｕ ｏ ｔ Ｍｅ ｅ ｅ ｄ ｎ ｃ ＡＲ
１ ＧＲ Ｐ Ｓ技 术
Ｇ Ｒ 技 术是第二代移动通信 技术 ｆＳ ＰＳ Ｇ Ｍ技术）向第三代
进行分析结果展现 ，提供用户对系统实现操作和控制。
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｏ ｒＥ ｇｎ ｅ ｎ Ｇｕ ｎ ｘ ｄ ａ ｌ ｎ ＥｌｃｒｃＰ ｌｔｃ ｎｃ， ｎ ｉｇ ３ ０ ３） Ｄｅ ａｔ ｎ ｆＰ ｗｅ ｎ ｉｅｒ ｇ， ａ ｇ ｉ ｉ Ｈｙ ｒｕｉ ａ ｄ ｅ ｔ ｏｙｅ ｈ ｉ Ｎａ ｎｎ ５ ０ ２ ｃ ｉ

Ｇ Ｒ 是基于Ｇ Ｍ系统的无线分组交换技术 ， ＰＳ Ｓ 提供端到端的广域无线Ｉ连接。 Ｐ Ｓ Ｐ Ｇ Ｒ 在分组交换模式下
发送 和接 收数据 ，可 以使 不 同 的数据传 输分 享传输 带宽 ，从 而提供 了一 种 高效 、低成 奉 的无 线数据 传输
业务。Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ用于电力系统远程抄表具有接入范同广 、传输速率高 、 提供实时在线服务 、支挣ｒ ＰＩ协 ｃ／ Ｐ ｝和ｘ２协议等多力 面优势 ， ￣Ｇ Ｒ 网络系统可以提供可靠的数据安全性。随着通信技术的发展 ， 义 ． ５ ‘ 同Ｉ Ｐ Ｓ － ， ｊ ＇ 原
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１７ —００ ２）１ ６２ １５（ （ ）一（）８ ６ ０ ） —０ （ ５
Ａ ＦｏｒＴｅ ｍ ｉ ｌＳｕｐｅ ｖ ｓ ｙ ｓ ｄ ＯＲ Ｇ ＰＲ Ｓ ｏ Ｒｅ ｅ Ｒｅ ｄｉ ｔ ｒＳｙ ｔ ｍ ｒ ｎａ ｒ ｉｏｒ Ｂａ ｅ
基 于 ＧＰ ＲＳ的远 程 终端 监控 抄 表 系统
赵 秀 芝
（ 浙江 工 贸职 业技 术学 院 ，浙 江 温 州 ３ ５ ０ ２ ０ ３）
摘要 ：针对当前配电网结构复杂 、位 置分散 、数据采集困难等 问题 ，文章提 出了一种嵌入式软硬件技术和
基 于Ｇ１ ｆ 线通 信 技 术相 结合 的 自动 远 程 抄 表 系统 。系统 利 用ＧＰ 的 无 线 通信 及 Ｉ ｒｃ接 入 功 能 ，实现 了分 ） ｔ ＲＳ ． ， ＲＳ Ｉ ｎｃ 他
有 的远 程 自动抄 表 系统 采 用 的通信 力 已不 能满足供 电和用 电部 ¨的需要 。 实 际的角 度 出发 ， Ｐ Ｓ作 式 从 ＧＲ 为 电能量 数据传输 系统 网络 支撑平 台 ，同时综 合采用 先进 安全 方案 以构 建远程 抄 表 系统 是较佳 的选择 。

数据通信 ；
０ 引 言 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ是 通 用 分组 无 线 业 务 即基 于 ＧＰ Ｓ的数 据 交 换 在 多 个数 Ｒ
传 输 方式 ． 分 ： 输 介 质 ： 绞 线 ： 准 节 点 数 ：２ 最 远 通 信 差 传 双 标 ３： 数据采集模块 ： 收集计量表计数据信息 ， 下行与计量表计进行通 距离 ：２ ０ 其模 电压最 大、最 小值 ： １ Ｖ；７ １０ ｍ ＋ ２ 一 Ｖ：差分输 入范 围 ： 信， 上行 与数据储 存与传输模块进行通信 ： ７ Ｖ～＋ ２ １ Ｖ；接 收 器 输 入 灵 敏 度 ：－ ０ ｍＶ；接 收 器 输 入 阻抗 ： ４ ０ ２ ≥ 数据储存与传输模块 ： 下行与数据采集模块 进行通信 ， 上行与管 １ ２ｋＱ 。 理中心服务器进行通信，并就地保存数据保证表计数据 的准确与互 节点 数 为 备份 ： 所谓 节 点 数 ， 每 个 Ｒ 一 ８ 即 Ｓ ４ ５接 口芯 片的 驱 动器 能驱 动 多少 个 Ｓ ８ Ｇ１ ６抄 表 服 务器 系统 ：实 现通 过 Ｓ ８ Ｇ１ ６抄 表 套 装 软 件 对 用 标准 Ｒ 一 ８ Ｓ ４ ５负载 。 根 据 规 定 ， 准 Ｒ 一 ８ 标 Ｓ ４ ５接 口的输 入 阻 抗 为 ≥ 户 用 电量 信 息 抄 表记 录 对数 据 分 类 汇 总 ； 行 数据 分析 ： 印信 息 １ ｋ ， 应 的标 准 驱 动节 点 数 为 ３ 。 为 适 应更 多 节 点 的通 信 场合 ， 进 打 ２Ｑ 相 ２ 图 表 分析 等 功 能 。 有 些 芯 片 的 输 入 阻 抗 设 计 成 １ 负 载 （ ４ Ｑ ）１ 负 载 （ ／ ２ ≥２ ｋ 、／ ４ ≥
基 于 ＧＰ Ｓ ３ 通信 技 术 的远 程抄 表 系统 研 究 Ｒ ＋ Ｇ
张 志宽 李彦华 时肠 多健 （ 北电网 供电 华 廊坊 公司）

发信表、 区无线传感 网络的 自动抄表系统和基于 小 Ｇ Ｍ 网络 的远程 自动 抄表 系统几 个 阶段 。 Ｓ
１ 远程 自动抄表 系统结构
１１ 远 程 自动 抄表 系统 的网络层 次结构 ． 远程 自动 抄 表 系统采 用 四层 的 网络结 构 ， 分别 由底层数据采集控制层、 网络传输层、 数据处理层、 用 户数 据层组 成 。系统 网络层次 结构如 图 １ 所示 。
网络采用 Ｇ Ｒ Ｐ ｓ网络 。
第 ８期
何 长 中等 ： 于 Ｇ Ｒ 基 Ｐ Ｓ网络 的远程 抄表 系统 的设计 与实 现
２ ３
（ ） 据处理层 ， ３数 由多 组 数 据 库 服 务 器 和 ｗ ｂ ｅ
１１２ ｂｔｓ接 入 时间短 ， ７ ． ｋｉ ； ／ 接人 时 间小 于 ｌ， 大 幅 ｓ可
图 １ 系统 网络 层 次 结 构
收速度快、 计算精 度高、 管理数字化 、 运行成本低等
突出的优 点 。
（） １ 数据采集控制层， 位于用户的设备现场 ， 由 远 程测控模 块 负责 完成 对 用 户 电表 表 数 的采 集 、 预
ＧＲ Ｐ Ｓ是在 Ｇ Ｍ基础上发展起来的一种分组交 警 及 开关 的控 制操作 。 Ｓ （） ２ 网络传输 层， 将采集控制层 的数据无差错 换的数据 承载 和传输 方式 ， 与上述 的 Ｇ Ｍ 比较 ， Ｓ
服务器组成 ， 负责数据 的采集、 存储 、 理、 处 备份操 作 。并将数据通过 ｗ ｂ服务器 以 ｗ ｂ的形式发 布， ｅ ｅ 实现 Ｂ Ｓ Ｃ Ｓ体系的无缝集成。 ／、 ／ （） ４ 用户 数 据 层 ， 数 据 处 理 层 分 析 处 理 过 的 将 数 据 以桌 面应用 软件 或者 ｗ ｂ页面 的方式 呈献 给用 ｅ

维普资讯
第 ３卷 第 ２ ８ 期
２０ ０ ７年 ４月
东
北
农
业
大
学
学
报
３ ｆ） ２ ０ ２ ２ ８ ２： ４ － ４
Ａｐ ｉ ０ ７ ｒｌ２ ０
Ｊ ｕｎａ ｆＮｏｔ ｅ ｓ ｏ ｒ ｌｏ ｒｈ ａ ｔＡ ｃ ｌ ｒｌＵｎｖ ｒｉ ｕｔ ａ ｉｅｓｔ ｕ ｙ
Ｔ Ｐ Ｐ协议处理 的终端设备 提供 了 Ｇ Ｒ Ｃ／ Ｉ Ｐ Ｓ通信 的
能力 。
集器构成总线网络 ，读各个单 元采 集器数据 。若
发现单元采集器有数据异常 ，还能发生故 障报警 。 另一个通讯 口可以通过 Ｇ Ｒ 虚拟串 口与营业大厅 ＰＳ
的监 控 主机进 行通讯 。
１４ Ｈ７ １ Ｃ Ｐ ． １ ８ Ｇ ＲＳ ＤＴＵ
无人抄表系统是 由远程监控主机 、小 区采集 器 、单元采集器及用户煤气表组成 的四级 网络系
统 。用户煤气表 以脉 冲的形式将用气量传 给单元
采集器 ，单元采集器将 用气量 累计并存储 ，同时
将 与 其 联 接 的所 有 煤 气 表 的 累 计煤 气 量 通 过 总线
Ｈ １８ Ｐ Ｓ Ｔ ７ ＣＧ Ｒ Ｕ基于移动通信网络（ １ Ｄ 支持双
文章编号
１０ — ３ ９ ２ ０ ） ２ ｏ ４ — ３ ０ ５ ９ ６ （０ ７ ０ 一 ２ｏ Ｏ
基 于 ＧＰ Ｓ虚拟 串 口的无人抄表 系统 Ｒ
徐 惠君 ，夏吉庆 ，周修理
（ 东北农业大学工程 学院，哈尔滨 １０ ３ ） ５００
摘
要 ：文章介 绍通过 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ虚拟 串１通信方式 ，以 ￥ ２０作为小 区采 集器与远程监控 主机 实现无线通信 。 ： ２ ７０

Ｚ ＨＡ０ Ｊｎ ｑｎ ｉ— ｉ
（ｎｏｍ ｔ ｎＳ ｉ ｃ ｎ ｎｉｅｒ ｇＤ ｐ ｒ ｅ ｔ Ｈ ｎｎＦｒ ｏ ｌ ｎｖｒ ｔ， ｈ ｎｓａ １２ ５ Ｃ ｉａ Ｉｆｒ ａ ｏ ｃ ｎｅａｄＥ ｇｎｅｉ ｅ ａｔ ｎ ， ｕ ａ ｉ ｔ ｒ ｉ ｓｙ Ｃ ａｇｈ ０ ０ ， ｈｎ ） ｉ ｅ ｎ ｍ ｓ Ｎ ｍａ Ｕ ｅ ｉ ４
第２ ４卷 第 １ １期
Ｖｏ ． ４ １２
Ｎｏ ｌ ．１
重 庆 理 工 大 学 学 报（ 自然科 学）
Ｊｕｎｌ ｆ ｈ ｎｑｎ ｎｖｒｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ（ ａ ｒ ｃｅｃ ） ｏｒａ ｏ ｏｇｉｇＵ ｉ ｓｙ ｆ ｃｎｌ ｙ Ｎ ｔ ａ Ｓｉｎｅ Ｃ ｅ ｉ Ｔ ｏ ｕｌ
２１ ０ ０年 １ １月
ＮＯ Ｖ．２０１ ０
基于 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ技 术 的 无 线 远 程 抄 表 系 统 设 计 与 实 现
赵 晋 琴
（ 湖南第一 师范学院 信息科学 与工程系 ， 沙 长 ４００ ） １２ ５
摘 要 ： 了改 变 目前 国 内水 表采 用 的传 统 的人 工抄 收 方 式效 率 非 常低 的情 况 ， 为 通过 分 析 目前 国 内外 的 自动抄 水表 方案 ， 并联 系我 国的 实际情 况 ， 出一 种切 实可行 的 自动抄 水 表 系统 ， 决从 提 解 系统 组 网方式 的确 定到 系统软硬 件 设计 等 方 面的技 术难 点 ， 为整 个 自动抄 水表 系统 的设 计 提供
ｔｅａ ｅｄ ．Ａ Ｓ Ａ ｔ ｔ ｔ ｅｄｎ ｙｔｍ）ｓａ ｍ ｏ ａ ｔ ａ ｆ ｕｏ ｔ ａ ａｅ ｅ ｔ ｈ ｇｎ ａ ＭＲ （ ｕｏ ｉ Ｍｅｅ Ｒ ａ ｉｇＳ ｓ ｍａ ｃ ｒ ｅ ｉ ｎｉ ｐ ｒ ｎ ｒ ｏ ｔ ｉ ｍ ｎｇ ｍ ｎ ｔ ｐ ｔ ａ ｍａ ｃ

可 防 止 外 部 干扰 ， 电源 波 动 大 的 问 题 。 中 集 图２ 集 中器硬 件设计 图 器硬件设计 图， 图２ 示。 如 所
传 统 人 力 抄 表 和 数 据 分 析 系 统 的 局 诞 生 。 自动 抄表 ， 简称 Ａ ＭＲ（ ｔ ｍａ ｉ Ｍｅ Ａｕ Ｏ ｔｏ ｔ 限 ， 使人 们 寻 找 一 种 高 效 率 、 可 靠 性 的 ｅ Ｒｅ ｄ ｎ ）是 利 用 电子 技 术、 感 器技 术 、 迫 高 ｒ ａ ｉｇ ， 传
ＧＰＲＳ网络 ， 向数 据 服 务 中 心 进 行 注 册 并
连 接 。 果 没 有 数 据 传 输 时 可 以 进 入 休 眠 如 状 态 ， 旦 有 数 据 需 要 发 送 或 收 到 中 心 呼 一
叫 （ 过 短 信 或 电 路 ） 便 重 新 登 陆 数 据 通 时
服 务中心 ， 行数据 传输 。 Ｓ 进 Ｇ Ｍ短 信 作 为
判 定 可疑 漏 、 电用 户 所 在 区域 。 窃 因此 自２ ０ 子 式 电 能 表 ， 到 现 在 自动 化远 程 抄 表 的 直 抄 表 系 统（ ＡＭＲＳ） 不需 要 人 员到 现 场 ， 是 就
２ 远程抄 表的集 中器设计
２ １ 集 中器 的硬 件设计 ． 集 中 器 是 指 收 集 各 采 集 终 端 或 多 功 能
过 来 的 各种 指 令 并 加 以 筛 选 、 别 ， 判 将有 效
指 令 发 送 到相 应 的 采 集 器 中 ； 受 监 控 终 接
端 采 集 器 发送 过 来的 数 据 并 发送 给 数 据 服 务 中心 。 个集 中器 可 以 有Ｎ（ －５ ） 采集 一 ２ ６个 器 与之 相 连 ， 接 方 式 可 以 采 用ＲＳ ８ 总 连 －４ ５ 线 或 低 压 电力 线 载 波 方 式 。 集 中 器 还 存 储 与 数 据 服 务 中 心 联 内 图１Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ无线数 据传 输方 案 网 的 各种 参 数 ， ： 如 中心 的 Ｉ 址 、 务 端 Ｐ地 服 口 等 。 中 器 一 加 电 便 自 动 运 行 ， 索 集 搜

主站 服务 器 先接收 集 中器 传送 过来 的 电表 电量数 据， 接着 对各 个用 户群 体 的 电表 数据 进 行 存 储 、 类 ， 分
然后 提供 各种 统计 分析 报表 ． 此外 ， 它还 负责 系统 软件
本． 电量 采集 终 端 系 统采 用 通信 公 司 提 供 的 Ｄ Ｎ 专 Ｄ
线 ， Ｇ Ｒ ／ Ｍ 网 络相连 ． 图 １所示 ． 与 Ｐ Ｓ ＧＳ 如
的运 行参 数 和运行 环境 的 管理 ． 它包 括 通 讯参 数 的设 置、 系统 全局参 数 和代 码 维 护 、 作 员 管理 、 操 系统 权 限
收 稿 日期 ：０ ６ ０ —１ ２０ － ４ ９ 作 者 简 介 ： 智 勇 （９ ３ ）男 ， 微 淮 北 人 ， 士 ， 师 ． 董 １ ７一 ， 安 硕 讲
维普资讯
第０６ 月 ２０ 年６． １ 逢第３ ７ 期
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｚ ＨＯＮＧＹＵＡＮ ＮＳ 学报 ＣＨＮＯＬ Ｉ ＴＩ ＵＴＥ ＯＧＹ 中 原工学院 Ｔ。 ＯＦＴＥ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ３ １１ ． Ｊ ｎ ２ ０ ｕ ．，０ ６
基于 ＧＰ ／ Ｓ 的智 能抄表 系 统大 多 数 采用 嵌 ＲＳ Ｇ Ｍ
入式 的 Ｃ Ｕ 加 Ｇ Ｒ Ｐ Ｐ Ｓ调 制解 调器 的方 法 ， 缺点 是 ： 其 除需要 用户 提 供 ＴＣ ／Ｐ协 议 外 ， ＰＩ 还需 提 供 各 种 应 用
层协议 ， 复杂 和繁 琐有 时甚 至 超 过 了应 用本 身 的工 其
另外 ， 了数 据 的安全 ， 站系统 除设 置 防火墙 并 为 主 将 数据 保存 在主 站服 务 器 外 ， 加 了一个 数 据 库 服 务 还
进 行 累加保 存． 中器是整 个通 信 系统 的桥梁 ， 集 一方 面

００１） ３０３
关 键 词 ： Ｇ Ｒ ；电力 载 波 （ Ｌ ） Ｐ Ｓ Ｐ Ｃ ；智 能 计 量 表 ； 远
程集 中 抄 表 中图分类号 ： ＴＭ７ 文 献 标 志 码 ： ３ Ｂ
管 系统 ” 将 用 户 原 有 计 量 表 计 更 新 为 支 持 Ｇ Ｒ ／ Ｌ ， Ｐ Ｓ Ｐ Ｃ通 信 方 式 的 Ｃ Ｕ卡 式 电表 、 能 水 表 、 能燃 气 表 和 智 能 热 Ｐ 智 智 量 表 ， 很 好 地 解 决 上 述 问 题 ， 高 企 业 乃 至 全 社 会 的 能 将 提
警装 置或 直接 采用 电话 联 系方式 通知 锅炉 房值 班
人员 开启 或关 闭蒸 汽 阀 门。 自动 控 制 方 式 ： 用 利
水路启 动循 环 或停 止循环 的水流 量信 号控 制 电动 阀 的开 和关 ， 而 实 现 蒸 汽或 热 水 的给 、 控 制 ； 从 停
柴油加 热 可通过 人 机 对 话 界 面 设 定 温控 条 件 ， 实
（ ） 全 规 章 制 度 、 格 操 作 。 由 于 油 库 是 ２健 严
防火 防爆重 点 单 位 ， 业 工 艺 又需 要 各 单 位 良好 作 合作 ， 为此 要建 立健 全相 应 的规章 制度 ， 明确各 相 关 单 位 的职责 和分 工 ， 格按 操 作规程 作 业 ， 各 严 使 单 位作 业环 节 接 点 和时 间按 顺 序 推 进 ； 同时 要 加 强 管 理 、 护 等工 作 ， 除 各 种 隐患 ， 维 消 确保 系 统安
铁路节能环保与安全卫生
２１ ０ １年 第 １卷 第 ４期
一
是 便 于施工 ， 部分施 工 在油 库外 进行 ， 大 不对 库
现热油 循 环 泵 自动 启 停 。 自动 控 制 更 加 简 便 可靠 。

关键 词 ： Ｒ ；２ ＧＰ Ｓ Ｊ ＭＥ； 线抄表 无
Ｋｅ ｒ ｓ ＧＰ ；２ ｙ ｗｏ ｄ ： ＲＳ Ｊ ＭＥ； ｉ ｌｓ ｔｒ ｅ ｄｎ ｗ ｒ ｅ ｓｍｅｅ ａ ｉｇ ｅ ｒ
中 图分 类 号 ：Ｍ９ ３ Ｔ ３
文 献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ６ ４ ｌ （０ ０）６ ０ ５ — １ １０ — ３ １２ １ ０ — ０ ３ ０
Ｔ６ Ｃ ５控制读 表动作 ， 以造成 了 所 中 国移 动 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ系统 可 提供 广 域 的无 线 Ｉ 接 。 在 移 动 通 信 切 换 状 态 过 程 中 数 据 的 不 稳 定 ， Ｐ连 公司的 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ业 务 平 台上 构 建 远程 抄 表 系 统 ， 现 测 量 仪 表 数 据 的 经 常被 其 它噪 声 干 扰 ， 以 必 须 实 所 第 无线 数 据 传 输 。 该 抄 表 方 式 具 有 可 充 分 利 用 现 有 网络 ， 短 建 设 周 对 电表 返 回 的数 据 进 行 校 验 ， 缩 期 ， 低 建 设成 本 的优 点 ， 且 设 备 安 装 方便 、 护 简 单 。 Ｐ Ｓ远 程 步 是 校 验 接 收 到 的 数 据 是 否 降 而 维 ＧＲ 抄表 方式 具 有 如 下 优 点 ： 完 整 ， 果 不 完 整 ， 要 判 断 所 如 需 １１实时性强 由于 Ｇ Ｒ ． Ｐ Ｓ具有 实时在 线特性 ， 系统无时延 ， 无 接 收 到 的信 息 是 否 包 含 完 整 的 需轮 询 就 可 以 同步 接 收 、 理 多个， 有 数据 采集 点 的数 据 。可很 好 数 据 区 ，第 二 步 是 利 用 Ｃ 处 所 Ｓ位 校 的满 足 系统 对 数 据 采 集 和 传 输 实 时 性 的 要 求 。 验 接 收 到 的数 据 是 否 准 确 。两 步 １ ＿ 对 电表 设 备 进 行 远 程 控 制 通 过 Ｇ Ｒ ２可 Ｐ Ｓ双 向系 统 还 可 实 现 校 验如 果通 过 则将 数 据 进行调 对 电表 设 备 进 行 远 程 控 制 ， 行 参 数 调 整 、 关 等 控 制 操作 。 进 开 整 并 存 入 相 应 的 数 组 对 象 ， 其 供 １ ． 设成 本低 由于采用 Ｇ Ｒ ３建 Ｐ Ｓ的无线公 网平 台 ，只需安 装 它线 程 调 用 。 好 设 备 就 可 以 ， 需要 为远 程 抄 表 进 行 专 门布 线 ， 期 投 资 少 、 效 不 前 见 在读表 线程 中， 由命 令数组 触发读 表事件 ， 命令 数组 中的数 快 ， 期升 级 、 护 成 本 低 。 后 维 其中添加 １４集 抄 范 围 广 Ｇ Ｒ ． Ｐ Ｓ网络 覆 盖 范 围 广 ， 无 线 Ｇ Ｍ Ｇ Ｒ 据是经过 处理 的命令 ， 在 Ｓ ／ Ｐ Ｓ网 便 络 的覆 盖 范 围 之 内 ， 可 以完 成 对 集 抄 的 控 制 和 管 理 。 且 ， 容 无 了触 发 读 表 事 件 的 线 程 信 息 ， 都 而 扩 限制 ， 入地 点无 限制 ， 满 足 山 区 、 接 能 乡镇 和 跨 地 区 的 接 入 需 求 。 于 读 表 线 程 在 读 表 结 束 后 返 回 ２ Ｇ ＰＲＳ 系 统 概 述 数 据 给调 用 线 程 。读 表 之前 必须 避 图 １ 读表流 程 Ｇ Ｒ （ ｅｅａ Ｐ ｃｅ Ｒ ｄｏＳ ｒｉ ） 用 无 线 分 组 业 务 ， 一 要 先 清 空 缓 冲 区数 据 ， 免 对 最 Ｐ Ｓ Ｇ ｎｒｌ ａｋｔ ａ ｉ ｅｖ ｅ 通 ｃ 是 种 基 于 Ｇ Ｍ 系统 的 无 线 分 组 交 换 技 术 ， Ｓ 提供 端 到 端 的 、 广域 的 无 线 终 数 据 造 成 影 响 ， 用 ｗ ｉ （ｎ ｖｉ ｂｅ ） ０） ａ Ｔ ｍ ＝ｎ ｅｄ ） 可 ｈｌ ｉ． ａｌ ｌ（！＝ ｒ ｄ ｅ ｐ ｉ．ａ （ ； ｅ ａ ａ ｅ ｒ 语 句 完 成 此 功 能 ， 总 线 数 据 为 空 ， 证 电表 ４ ５接 口切 换 到 使 保 ８ Ｉ 接 。 通 俗 地 讲 ， Ｐ Ｓ是 一 项 高 速 数 据 处理 的 技 术 ，方 法 是 以 Ｐ连 ＧＲ Ｓ８ 用 “ 组 ” 的形 式 传 送 资 料 到 用 户 手 上 ，用 户 上 网 可 以免 受 断 线 的痛 接 收 状 态 。 然 后切 换 模 块 的 Ｒ ４ ５接 口为 发送 状 态 ， 来 发送 读 表 分 苦｝ 香港作为第一个进行 Ｇ Ｒ １ ］ 。 Ｐ Ｓ实地 测试 的地 区， 己经取得 了良好 命令 ， 可用 Ａ Ｔ命 令来控制 ， Ｇ Ｉ 但 ＰＯ引脚必须先关 闭再开启才能改 的收 效 。使 用 了 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ后 ， 据 实 现 分 组 发送 和 接 收 ， 户 就 可 以总 变状 态 ，所 以 需 要 两 条命 令 ，即 Ａ ＇ ＰＮ Ｏ １ １ １ Ａ ＇Ｃ Ｉ ＝ 数 用 ＴＳ Ｉ－ ， ， ， 和 ＴＳ ＰＮ Ｃ 是 在 线 并 且 按流 量计 费 ， 速 降 低 了服 务成 本 。 Ｐ Ｓ的服 务 成 本 仅 １ １ １ １ 然后立 即发送命令来完成读 表 ， 控命令 必须 遵循（ 迅 ＧＲ ，， ， ， 表 多功 ， ８ 但 是 Ｃ Ｄ 电路 交换 数据 ， Ｓ（ 即通 常 说 的拨 号 数 据 ， 亚 ＷＡ 欧 Ｐ业 务 所 采 能 电能表通信规 约》 即以 ６ Ｈ开始 ， 为了唤醒某 些 电能表开始 接收数据 ， 可以在发送命 令前发送几 个 Ｆ Ｈ， Ｅ 发送完成 后应加一定 用 的承 载 方 式 ） 务成 本 的 十 分 之 一 。 服 ３ Ｃ６ Ｔ ５模 块 读 表 线 程 程 序 设 计 的延时 ， 保证数据传 输的有效性 ， 避免 由于切 换 ４ ５状态过 快使读 ８ ８ 同样 是 Ｔ６ Ｃ ５读表模块 负责监控命令 对象 ， 有表控 命令 ， 判断命令 表 数 据 发 送 不 完 整 。然 后再 将 模 块 ４ ５ 口切 换 回接 收状 态 ， 若 则 Ｔ １Ｓ ＰＮ＝ ， ， ， ＾ １ ＰＮ＝ 类型 ，并根据 多功能 电表通信 规约通过 串 口发送表控 命令 ，因为 通 过 两 条 Ａ 指 令 实 现 ， 即 Ａｒ Ｃ Ｉ ０ １ ｌ０和 Ａ Ｃ Ｉ Ｒ ２ ２是半双工 接 口， Ｓ３ 所以需要切换 接收状 态 ， 然后接 收 电表 返 回 １ １ １０ 切换 完成 即可开始接收数据 。 ，，，， ４ 小 结 的 数据 ， 到 相 应 的命 令 数 组 中 。 流程 如 图 １ 示 。 存 所 其 中 判 断 有 无 读 表 动 作 步 骤 ，为 了节 �

数 据 采 集 显 示 模 块 包 括 ：用 户用 电 量 采 集 与 显 示 电路 、
用 户 用 水 量 采 集 与 显 示 电路 、 户 燃 气 用 量 采 集 与 显 示 电 路 用
算 ；数 据 通 信 完 成 计 量 系统 与 单 元 集 中器 间 的协 议 化 通 信 ， 按 照通 讯 协 议 的 要 求 实 现 与 单 元 集 中器 的可 靠 通 讯 ， 便 单 以 元 集 中 器 来 读 取 客 户 的 数 据 以 及 设 置 时 间 、 率 和 地 址 等 参 费
ａ ｑ ｉｉ ｏ ｒ ｉ ａ ｓ ｓｔ ｅ Ｚ ｇ ｅ ｗｉ ｌｓ ｅ ｓ ｒｎ ｔ ｒ ｉ ｇ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｒ ｓ ｏ ｅ ｄ ｔ ｈ ｏ ｇ ｈ ｅｗｏｋ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｔｍ ｎ ｌｕ ｅ ｈ ｉＢｅ ｒ ｅ ｓｓ ｎ ｏ ｅｗｏｋ ｎ ，ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｃ ｒｉ ｎ ｔ ａ ａ ｔ ｒｕ ｈ ｔｅ ｎ ｔ ｒ ｎ ｉ ｅ ｅ ｅ ｈ ｈ ｄ ｔ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｒ ｏｒ ａ ｉ ｅｅ ｅ ｔｉ ｓ ｍｅ ｔ ａａ ｆｒ ｒ ｎ ｆ ｒｉ ｇａ ｔｒ ａ ｅｙ Ｓ ｓｅ ｃ ｎｆ ｉｈ ｔｅ ａ ｔ ｍａ ｉ ｍｅｅ ｉ ｇｏ ａａ ｃ ｎ ｅ ｔａｏ ｅ ｌ ｅ ｔ ｌ ｃｒ ｉ ｔ ｔ ｚ ｈ ｃｎ ｒ ｕ ｎ ｔ ａ ｓｅ ｒ ｌ ｎ ｔ ｌ． ｙ ｔ ｍ ａ ｎ ｓ ｕ ｏ ｔ ｔｒｎ ｆ ｄ ａｔ ｎ ｅ ｉ ｈ ｃ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｎ ｅｌｇ ｎｔｒ ｍ ｏ ｅ ｍ ｅ ｅ ｅ ｄ ｎ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｎｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｆｉ ｔ ｌｉ ｅ ｅ ｔ ｔ ｒ ｒ ａ ｉ ｇ ｓ ｓ ｅ ｂａ ｅ ｎ Ｇ ＰＲＳ ｔ ｃ ｏ ｏ ｙ ｓｄｏ ｅ ｈｎ ｌ ｇ

信技术相结合的 自动远程抄表 系统 ， 自动完成 用户电度表网络的远程数据采集、 可 记录、 实时监测 、 统计分析 、 打印和供 电
控制等管理工作。该 系统构建简单， 不受地理位 置限制 ， 性价比高， 工作稳定可靠。
关键词 ： 自动远程抄 表；ＧＰ Ｓ Ｒ ；数据采集 器；Ｒ Ｂ ０ ０ ＡＢ ｉ２ ０
而且 通过 不 同的编 码方式 ， 支持 不同速率 的传输 ， 能满足远 程 抄表 的应用需求 ；
（）提供实时在线服务 ， ３ 能够 提供快 速即时的连接 ， 保证通
信 的实时性 ；
（ ４ 流量计费 ， ）按 特别适 用于远程 抄表这种 间断 、 繁 、 频 少
量（ 偶尔大量） 数据的传输方式 ；
维普资讯
・
４ ２・
Ｃｏ ｕ ｅ ａ Ｎｏ ４ ２ ０ ｍｐ ｔ ｒ Ｅｒ ． ０ ７
监测站点由前端 数据 采集器和现场 下位机构成 ， 其中前端 ４ 性 能分 析 数据采集器 采用 Ｃ ５ ６ Ｓ ４ ０模块 ，它负责采集监控现场的各项数 该 系统 无 线 网 络集 抄 器 采用 当今 先 进 的 Ｆａｈ闪 存技 ｌ ｓ 据并存储。线路的内部经过严格的 电磁隔离 。测量 电路经过采 术 、 其单 片机 采用双 Ｃ Ｕ 结构技 术 、 抗干 扰和 避免 死机 方 Ｐ 在 样 、／ Ａ Ｄ转换处理后形成 的数字信号再经过 光电耦合 由信号适 面 采用 了看 门狗 电路技术 、 在数据 传 输方 面 采用 ＧＰ Ｓ无 线 Ｒ 配器 向从单片机 传送 ，主单片机与从单片机之 问可 采用 Ｉ 数字 通信技 术 ， ／ Ｏ口 保证 了数据 传输 的稳 定性 、 靠性 、 可 准确性 和 模拟时序的方式进行 串口通信 。
１ ＧＰ ＲＳ通 信技 术分 析

１Ｋ ｐ 之 内。 Ｇ Ｒ 网 络 传 送 速 率 理 论 上 可 达 ０ ｂｓ ＰＳ １１ ２ ｂ ，目 前 Ｇ Ｒ 实 际 数 据 传 输 速 率 在 ７． ｋｉ ￣ｓ ＰＳ ４Ｋ ｐ ０ ｂ ｓ左 右 ， 全 能 满 足 系 统 数 据 传 输 速 率 完
（ ０ ｂ ｓ 的需求 。 ￣１ Ｋ ｐ ）
统 的实 时在线连 接 。
字网通讯方式 ， 很好地解决了远程抄表数传路 由的
瓶颈 问题 。
Ｇ Ｒ 数据传输 网络 ， ＰＳ 实现对多块电度表 的数 据采集 和 电量 抄 收 等 功 能 ， 表 数 据 通 过 Ｇ Ｒ ／ 电 Ｐ Ｓ Ｇ Ｍ 网络进 行传输 ， 备安装 方便 、 Ｓ 设 维护 简单 。
因 Ｇ Ｒ ［ 有实 时 在线 特 性 ， Ｐ Ｓ 具 系统 无 时延 ， 无 需 轮巡 就可 以同步接 收 、 处理 多个／ 有数据 采集 点 所
的数 据 。
甘
３２ 可对 电表设备进行 远程控 制 ．
肃
科
技
第２ ６卷
通过 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ双 向系统还 可实现 对 电表设 备 进行 远程控制 ， 进行参数 调整 、 关等控 制操作 。 开
３ １ 实 时性强 ．
费管理 ， 电力数据进行校验、 对 计算 、 存储、 分析、 管
理 等 ， 对异 常情 况进行 告 警 ， 可 同时对 用户使 用情 况
实 时监控 ， 主站 系 统 软 件 是 Ｇ Ｒ 自动 抄 表 系 统 的 ＰＳ 核心， 它遵 循 Ｄ ／ ６ ５部标 通 讯 规 约 ， 有 扩 展性 。 Ｌ Ｔ４ 并
据远程无线传输控制， 同时 ， 严格遵循有关的国际标 准和国家标准， 通信范围广 ， 传输稳定可靠。具有采

现 代 家庭 中水 、 、 表 俗 称 “ 电 气 三表 ”它 们 的运 用 是 与 老 百 姓生 活息 息 相 关 的 事 情 。传 统 的 入 户抄 表不 仅 给 用 户 带 来 了不 便 ， ， 而 且 也 浪 费 了 大量 的人 力 资 源 ， 时造 成 了 收 费难 的 问 题 ； 兴 的 Ｉ 同 新 Ｃ卡 技 术 ， 为 彻 底 地 解 决 了 以上 问 题 ， 对 用 户 买 气 来 说 还 不 甚 较 但 便利 ， 同时 用 户 信 息 无 法 实 时 沟通 … 冈 此 智 能 抄 表 和 安 全 监 控 成 为 行 业 发 展 的 方 向 ， 进 行智 能抄 表 和 安 全 监 控 就 必 须 建 造 传 输 。 要
ｉ ａｏ ｄ ｌ Ａ ｄｇ ｅ ａ ｎｃｔ ｎｍｏ ｕ ， ｎ ｖｄｔｅｈｒｗａｅ ｎ ｏ ｗ ｒ ｄｓ ｎｍｅ ｏ ｓ ｉ ｅ ｉ ｈ ｄ ｒ ａ ｄｓｆ ａｅ ｅｉ ｔ ｄ． ｔ ｇ ｈ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ｄ ：ＧＰＲ Ｓ；Ｇ ２ Ｌ；ＡＴ ｎｓｒ ｃ ｉ ｔ ４ Ｉ ｔ ｔｏｎ Ｓｅ；Ｍ Ｓ ｕ Ｐ４３ ｉｒ ｏ ｒ ｌｒ ０ Ｍ ｃｏｃ ｎｔｏｌ ｅ

摘 要 ： 计 了基 于 Ｇ ＲＳ远 程 抄 表 及 监 控 系统 ， 绍 了 Ｇ Ｒｓ远 程抄 表 和 监控 系统 的 系统 结 构 ， 出一 种 基 于 Ｍ Ｓ ４ ０单 片 机 和 摩 设 Ｐ 介 Ｐ 提 Ｐ３
托 罗拉 Ｇ２ Ｌ通 讯 模 块 的监 控 终 端 的设 计 思路 ， 给 出了硬 件 及 软 件 的 设 计 方 法 。 ４ 并 关键 词 ： ＲＳ： ４ ＡＴ 指 令 集 ： Ｐ ３ ＧＰ Ｇ２ Ｌ： ＭＳ ４ ０单 片机 中 图分 类 号 ： ３ １ ＴＰ １ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９ ３ ４ （０ ０１ — ３ ７ ０ １ ０ — ０ ４ ２ １ ）３ ３ ３ — ３

完 全可 以利用 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ移 动 网络 系统 中提 供 的无 线
无线 远程 自动 抄 表 系统 总体 结 构 如 图 １所 示， 主要 由水 表 、 表 、 气 表 ３种计 量 用 表 和数 电 煤
据采集器 、 数据集中器 、 通信通道 、 抄表系统管理
中心构成 。
１ ２ 工 作过 程 ．
ＤＡＮＧ ｉ ｏ ｇ， ＤＡＮＧ ｎ ｓ ｅ Ｓｈ ｈ ｎ Ｈｏ ｇ ｈ
（ ｃ ｏ ｌｏ ｌｃｒ ａ ｇｎ ｅｉｇ＆ Ｉ ｆｒ ｔ ｎ，Ｓ ａ ｎ ｉ ｉｅｓ ｙ Ｓ ｈ ｏ ｆＥ ｅ ｔ ｃ ｌ ｉ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｎｏｍａｉ ｏ ｈ ａ ｘ ｖ ｒｉ Ｕｎ ｔ
ｏ ｃ ｎｅ＆ Ｔ ｃ ｎｌｇ ，Ｘ ’ｎ７ ０ ２ ， ｈｎ ） ｆ ｉ ｃ Ｓｅ ｅｈ ｏ ｙ ｉａ １０ １ Ｃ ｉａ ｏ
自动 抄表 系统 目前 主要采用 有线 通信 技术 和
电力 线载 波通 信技术 。有 线通信 技术 作为 传统 方
系统 。其 优点 是 网络覆 盖范 围广 、 永久在 线 、 自由
切换 、 据带 宽宽 、 数 适应 性强 、 性价 比高 。
１ 总体 设 计
１ １ 总体 结构 ．
法 ， 统 的稳定 性 很 好 ， 铺 线 工 程量 大 ， 易 被 系 但 容 人 为损坏 ， 而且 如果居 民楼 建成 后 ， 在墙 壁表 面 再
低 压 电 器 （０ ８ ｌ ） ２ ０ № ８ 现 代 建 筑 电 气 篇
・ 能家居 ・ 智
基 于 ＧＰ ＲＳ的 嵌 入 式 远 程 自动 抄 表 系统 设 计 术
党世 红 ， 党宏社
（ 西科技 大 学 电气与信 息工程 学 院 ，陕西 西安 陕
摘
７０２ ） １０ １