基于GPRS技术的远程智能抄表系统设计与研究

　　现代家庭中水、电、气表俗称“三表”。传统的人户抄表不仅给用户带来了不便，而且占用大量的人力资源，造成收费难的问题;新兴的IC卡技术，较为彻底地解决了以上问题，但对用户买“水、电、气”来说还不甚便利，同时与用户的使用信息也无法得到实时沟通，因此智能抄表和安全监控成为行业发展的方向。要进行智能抄表和安全监控就必须建造传输数据的网络。传统的数据传输主要有数传电台、电话拨号、卫星通讯辅设专线等，这些传输方式存在覆盖范围小、实时性差、投资及运行费用高等问题。GPRS技术及互联网Internet技术的发展，为工业监控、遥测遥控领域的数据传输及数据网络化管理提供了广阔的平台。

　　1 系统构建

　　系统需要一个与互联网Internet相连的数据中心、与“三表”或需要监控的设备相连的数据采集器和内置GPRS模块的微处理器。采集器获取的数据传输给微处理器，微处理器通过GPRS模块登陆到GPRS网络上经过CGSN网关将数据传输到Internet上的数据中心，从而完成数据传输。

　　该系统由数据库服务器、数据服务中心、操作终端、集中器和采集器等5部分组成，系统结构如图1所示。

　　图1 基于GPRS技术的远程智能抄表系统结构图

　　采集器位于居民小区的信息中心，客户的“三表”使用数据首先通过ZigBee技术将数据传输到位于小区信息中心的集中器，集中器再通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连。通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GSM网络，通过GPRS网络传送至数据库服务器，实现“三表”数据和数据中心系统的实时在线连接。

　　2 技术路线

　　根据系统功能要求，本硬件系统应包括：用户三表数据采集显示模块、楼座单元数据集中模块、ZigBee组成的无线数据传输网络、无线数据收发模块构成的“客户端”与无线数据收发模块、RS-232串口电路、上位管理计算机构成的“数据中心”两部分。“客户端”与“数据中心”通过无线收发模块构成的无线网络实现数据交换。

　　2.1 数据采集显示模块

　　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、用户燃气用量采集与显示电路3种形式。本系统采用ADI公司推出的单片电能计量专用芯片ADE7751与微处理器设计成的全电子式多费率电能表来实现用户用电量数据采集;采用南京迪泰尔仪表机电设备有限公司生产的脉冲式智能涡街流量计传感器与微处理器设计成的数字式水表及脉冲式智能涡街流量计传感器与微处理器设计成的数字式燃气表实现数据的采集、存储、计算、显示、传输等要求。