基于GPRS技術的遠程智能抄表系統設計與研究

系統主要由主控制器、GPRS模塊和ZigBee射頻通信模塊3部分組成，其結構框圖如圖2所示。主控制器采用三星公司的ARM9微處理器S3C 24-10X，它具有外圍擴展功能模塊，能夠實現高速處理。GPRS模塊采用Siemens公司的TC35終端，通過串口與CPU相連，實現與Internet的連接。ZigBee射頻收發模塊采用Chipcon AS公司的CC2420芯片，控制采集器內具備ZigBee標準接口的檢測設備。
2．3 數據通信方案
本系統中，“客戶端”的“單元集中器”與“數據中心”的“PC機”之間數據傳輸是通過GPRS通信方式實現無線數據傳輸的。
單元集中器與客戶“三表”的通信屬于多機通信?；谙到y的特點及功能要求，選用主從式通信方式。單元集中器為主機，各客戶的數字式“三表”是從機，主、從機之間通過無線數據傳輸網絡實現數據的交互。主機發送的信息可以傳送到所有的從機，也可以指定單一的從機接收，而從機發送的信息只能被主機接收，各從機之間不能進行通信。

3 系統軟件設計
軟件系統主要包括：三表計量系統軟件、單元集中器通信集存軟件、上位PC機數據通信及人機交互接口軟件3部分。
3．1“三表”計量系統軟件
軟件由初始化、數據處理、信號顯示、數據通信、鍵盤處理及數據存儲幾部分構成。初始化完成對單片機各功能部件初始狀態及中斷的設置和DS1302控制寄存器的初始化配置并開啟芯片軟件看門狗功能；數據處理主要完成采集數據計算；數據通信完成計量系統與單元集中器間的協議化通信，按照通訊協議的要求實現與單元集中器的可靠通訊，以便單元集中器來讀取客戶的數據以及設置時間、費率和地址等參數：信號顯示通過LCD實時顯示時間、“三表”數據等；鍵盤處理是按預定鍵值對ADE7751的相關引腳進行配置，設置系統的工作狀態，完成時間的校正、查詢及顯示等功能。系統軟件流程如圖3所示。

3．2 上位管理PC機人機接口軟件
數據庫服務器是采用SQL server2000，負責存儲所有的用戶資料數據、“三表”運行數據和各個監控終端的歷史運行數據，并向數據服務中心和操作終端提供數據服務。操作終端通過局域網與數據庫服務器、數據服務中心連接，完成開戶、傳遞參數、充值、監測、控制、查詢、統計報表等各種操作；遠程操作終端通過GPRS模塊與數據服務中心進行數據通信，由數據服務中心進行數據庫的操作。

4 結束語
本系統是將非電量檢測技術、無線數字傳輸技術、計算機網絡技術、信息安全技術和軟件技術融于一體的高新技術產品，應用且獨立于水、電、煤氣主干網上計量器具計量數據信息的提取和數據管理，提高了該行業的信息化管理水平，改變水、電、煤氣的管理現狀；解決目前抄表難度大、勞動強度高等問題，特別是解決管理系統中一直難以解決的高可靠性、高準確性和低功耗問題。通過擴展煤氣泄漏監控報警、水電煤氣故障緊急求助等涉及家庭安全方面的功能來全方位的滿足居民的實際需求。