基于CDMA網絡的遠程自動抄表系統設計

　　0 引言

　　隨著國民經濟的飛速發展，人民生活水平的不斷提高，一方面傳統的由人工完成的電表抄表計費由于工作量大，費時等缺點迫切需要研制遠程自動抄表系統；另一方面，現有的網絡資源，技術水平也為遠程自動抄表系統的實現提供了有力的支持。自動抄表系統已成為人們關注的熱點[1-5]。常見的遠程抄表系統有有線抄表系統，掌上抄表和無線抄表系統三大類。其中有線系統需要數據傳輸線，布線繁雜，且費用較高，不適合現代化的發展趨勢；掌上抄表系統需抄表部門或用戶用掌上抄表器抄取數據，因此費時費力[2]。無線系統采用無線收發設備傳輸數據，不需專門架線，系統結構簡單，節省了人力物力。作者設計了一種基于無線收發模塊Q2358C的遠程自動抄表系統。此系統利用短信收發模塊，借助現有無線資源CDMA網絡，將電表數據以短消息的形式發送到管理中心，管理中心通過應用軟件對數據進行自動處理，然后根據處理結果采取相應措施。文中主要介紹了遠程自動抄表系統的網絡結構圖，Q2358C模塊結構圖，以及短信收發平臺的設計與實現方法。

　　1 遠程自動抄表系統結構

　　1.1系統結構

　　圖 1為遠程自動抄表系統的網絡結構圖。系統由電能表、微控制器、無線收發模塊、CDMA網絡和計算機組成。其中電能表可采用王柏林教授研制的多功能數字電能表[3]；微控制器由單片機及其外圍電路組成，是用戶終端的一個核心部分，它能根據收發模塊收到的指令信息采取相應的動作，若收到的是采集數據的指令則首先把采集器記錄的脈沖個數乘以每個脈沖代表的耗電數，然后以短消息的形式發送到管理中心，若收到的是斷電的指令則向電能表發出切斷電源的信息；無線收發模塊在系統中作為信息傳輸平臺，它能把采集到的電表數據或控制指令以短消息的形式發送或接收；CDMA網為無線網絡資源，該網絡采用碼分多址技術，容量大，安全性高，實時性好；管理中心的計算機是整個網絡系統的核心，它能向用戶端的控制器發出采集電表數據的指令，然后把接收到的數據通過應用軟件存儲到數據庫，數據庫具有存儲、報表輸出、統計等功能[4]。計算機可與銀行計算機系統聯網，實現自動付費；還可與Internet網絡相連，為用戶提供電費的明細查詢；用戶還可通過移動電話或PDA查詢繳費和用電情況，提高了電費收繳的透明度。因此效率高，管理方便。

　　　　　　　　
　　1.2 電力管理終端系統結構

　　圖 2為系統管理終端結構圖。其中PC機和短信收發模塊組成了系統的硬件，兩者通過RS232串行方式連接。PC機通過與模塊之間的AT命令接口實現模塊的短信收發功能；短信收發模塊由Q2358C模塊及其外圍電路組成，接收由PC機通過串行口發出的AT指令，然后按照AT指令產生相應的動作，完成短信收發。動態鏈接庫和以它為基礎的應用程序組成了系統的軟件。

　　1.3 Q2358C模塊結構

　　Q2358C模塊為WAVECOME公司推出的雙頻CDMA模塊，工作頻段為900MHZ和1800MHZ。能完成語音、數據、傳真、短信息服務以及多種附加業務的功能。具有容量大、輻射小、低功耗的特點。模塊具有AT命令集接口，利用此接口可完成模塊的相應功能。

　　Q2358C 結構如圖3所示。從圖中可看出模塊主要由電源部分、射頻部分、基帶部分、存儲器和系統連接器組成。RF射頻部分主要包括發送機和接收機。發射機用來完成上行變換，接收機用來完成下行變換。電源部分用來給模塊供電。存儲器包括符合工業標準的SRAM存儲器和閃存存儲器。系統連接器有60個管腳，用來提供模塊和外圍電路的連接。模塊的核心部分采用的是QUACCOMM MSM5105，它是基帶處理部分，能完成語音識別、語音信箱、數據壓縮和消除回聲的功能。