無線抄表檢測系統的設計與實現

1 引言
目前我國主要是依靠人工抄表收費，但存在入戶難、企業管理費用開支高、效率低等諸多問題，已不能適應社會發展要求．智能化網絡自動抄表系統成為必然趨勢。而自動抄表技術的關鍵是改造傳統的電表電量計量，即傳統電表的電量檢測與控制是實現自動抄表的核心。實現方法眾多，如數字電表、基于IC卡電表等，但我國許多用戶還是采用傳統的磁電式電表。因此改造該電表是首要問題。傳統的磁電式電表檢測是利用紅外檢測、光電檢測等方法，然后利用無線或紅外發送方式傳送到計算機或掌上機，以實現自動抄表。這里提出的無線抄表檢測系統是基于掌上無線近距離抄表系統，檢測電能表的轉數，通過串行通訊口傳送數據到掌上抄表器．從而控制斷／送電。

2 無線抄表系統結構組成
無線抄表檢測系統由電表檢測單元、掌上抄表器、管理計算機等3部分組成，如圖1所示。

2．1 電表檢測單元
使用光電頭改造傳統的感應式電能表，以檢測每個用戶電能表的轉數。每片單片機控制8個用戶的電表信息。每個電能表經一路繼電器控制斷，送電功能，采用X24C45型EEPROM兼看門狗電路來保存每個電能表內的轉數數據，并利用PTR2000型無線收發器收發信息。
2．2 掌上抄表器
掌上抄表器使用功耗低、工作可靠的AT24C512型串行EEPROM存儲器；通過并行輸出的128×64點陣LCD顯示器作為人機界面，顯示抄表提示等信息；通過DS1302器件獲得抄表時間等信息；選用MAX813型電壓檢測器檢測電池供電電壓，同時該器件還具有看門狗的功能；利用PTR2000型無線收發器實現掌上抄表器與電表檢測單元的通訊；并利用MAX232將掌上抄表器的用戶抄表信息傳送到管理計算機，從而實現用戶信息的計算機管理。
2．3 管理計算機
管理計算機是系統管理級，采用通用的微型計算，操作系統Win98以上。開發環境VB6．0和SQL2000，標準的Win-dows操作界面，使用方便。具有與掌上抄表器通訊、存儲數據、查詢打印電量電費、營業繳費等功能。

3 電表檢測模塊硬件電路設計
光電采集的電信號通過微控制器單片機處理、存儲數據，當接收到掌上機發送數據命令時，通過無線收發模塊PTR2000將數據發送到掌上機，單片機的P2端口連接繼電器向用戶斷／送電，當用戶欠／補交電費時，通過掌上機的斷／送按鈕發出命令，使單片機接收到繼電器動作命令，從而控制用戶斷／送電。而電表端檢測部分硬件電路包括：光電檢測、非易失性存儲器X24C45、無線收發等模塊。
3．1 光電檢測模塊
光電檢測模塊是準確測量用戶電表表盤轉數。常用檢測方法：紅外線對射式和反射式。而采用紅外線對射式方法實現該系統設計較復雜，需將用戶電表的表盤打孔。但采用紅外線反射式方法較簡單。只需在用戶的表盤上做明顯標記。因此該系統檢測選用RPR220型反射式紅外線識別傳感器。在用戶的電表表盤的某處用暗色油漆做標記，采用RPR220識別無、有標記處，通過電壓比較器比較輸出高低電平信號，當檢測到有標記時，比較器輸出高電平，發光二極管不發光；當檢測到無標記時，比較器輸出低電平，發光二極管發光。圖2為光電檢測部分電路原理。