远程抄表系统中集中器的设计

　　1　引言

　　随着电子技术、计算机技术和通信技术的不断发展,各个行业的自动化进程正在逐渐加快,以至于在自动抄表中对数据采集的实时性、可靠性、信息量提出了更高的要求。目前的抄表系统主要有,有线抄表系统、无线抄表系统和掌上抄表系统,其中无线抄表系统虽无需布线,安装简便,但极易受外界干扰,影响传输数据稳定性较差,数据抄收成功率不高;掌上抄表系统需抄表部门用掌上抄表器抄收数据,因此降低了自动化程序;而有线系统需要综合布线,增加了施工难度,提高了费用。因此本文提出了一种基于GPRS的有线远程抄表系统,大大缩短了布线的范围及长度,并可实时、准确地上传数据至上层软件管理中心,重点研究基于GPRS的有线集中器设计。

　　2　远程抄表系统结构

　　本系统由带远传管理软件的主站、带GPRS模块的通讯集中器、燃气表组成。手持终端是本系统的补充,在系统出现意外时进行人工抄表。图1为远程抄表系统的总体结构图。

　　其中:

　　①主站:运行集中抄表系统的计算机(服务器或PC机)称为主站,主站通过GPRS网络与通讯集中器相连。主站要配置一个固定的IP地址和软件端口。

　　②带GPRS模块的集中器:采集燃气表数据传送到数据中心(主站),它连接主站和燃气表。系统的工作过程为每隔一定时间,系统中的所有通讯集中器通过RS485总线采集一次挂接在其上的所有燃气表数据,并通过无线GRPS并行上传至主站的远传管理软件,大大加快通讯采集速度,同时减少数据传输流量,节约成本。其中,定时时间间隔可以由主站远传管理软件进行设置更改。若是异常情况出现,主站远传管理软件可以发送命令单独采集一块燃气表数据信息。

　　3　集中器

　　在远程抄表系统中,集中器用于提供的数据信息的中转,是整个系统的核心。在本系统中,集中器与燃气表终端采用有线通信方式,与主站采用无线通信方式。

　　3·1　集中器硬件设计

　　集中器主要包括有GPRS模块、外部存储单元、本地通信接口,微处理器(MCU)和电源模块等组成。集中器硬件结构如图2所示:

　　为了进一步提高集中器的稳定性,设计采用了两块控制器进行工作,具体的设计思路如下:

　　主MCU负责通讯,液晶显示,键盘控制,时钟读写,数据存储等,担负主要的控制任务,并且在芯片外加复位芯片作为电源监控电路;除可以向主CPU提供可靠的复位信号以外,还可以检测掉电中断申请信号,当掉电发生时及时保存现场数据。从MCU主要负责对主MCU工作情况的监控及电源供电电压的监视。当掉电现象发生时,MCU检测到这种变化,并由后备电池供电或设备重新启动。当主MCU死机时,从MCU也会检测到其工作状况,控制复位芯片将其复位;反之,主MCU也可对从MCU进行相关检测,处理方法相同。主从MCU之间的监控是相互的。主从MCU通过它们之间的I/O口线握手,彼此监视对方的工作状态,并采取相应的处置措施,保证系统的安全性和稳定性。