智能用電抄表系統的方案設計

3 系統硬件設計

該系統的硬件主要分為測控器和集中器兩部分。測控器主要是用單片機把計量表中的數據采集過來，并存放在內存里，通過 RS-485總線傳送給集中器。集中器是整個系統中最重要的，也是最復雜的環節，它的硬件設計框圖如圖 2所示。

集中器中的微控制器選用W77E58，在其內部集成32KB可重復編程的 Flash RAM、256B片內存儲器、1KBMOVX指令訪問的 SRAM、兩個 URAT、三個 16位定時器等。兩個 URAT中，一個用于與 GPRS通信，另一個用于與測控器的通信。在很多場合，該單片機幾乎不用擴展外圍芯片就能夠滿足系統要求。

微控制器通過 AT指令初始化 GPRS無線模塊，使之附著在 GPRS網上，獲得網絡運營商動態分配給 GPRS集中器的 IP地址并與抄表終端建立連接，通過 RS232串口向客戶系統收發數據或指令，向 TCP/IP模塊收發數據等。

TCP/IP模塊通過 RS232串口與 GPRS無線模塊通信，提供非透明和透明兩種通道。相對應地，該模塊有兩種通信模式：非透明模式和透明模式。通過軟件切換，模塊在處于不同的模式時，數據流向也有所不同。當傳送 AT指令集時，模塊進入透明模式，可直接訪問 GPRS無線模塊；當模塊進入非透明傳輸方式時，用戶數據從串口進入 TCP/IP模塊后，先組成 TCP/IP包，再經串口發送給 GPRS模塊，GPRS無線模塊把其封裝成 GPRS分組數據包傳到 GPRS網上。

GPRS無線模塊作為 GPRS集中器的無線收發模塊，把從 TCP/IP模塊接收的 TCP/IP包和從基站接收的 GPRS分組數據進行相應的協議處理后再轉發。GPRS模塊采用了西門子公司的 MC35I，此模塊主要由 GSM處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口等六部分組成。它通過 ZIF連接器上的串口與單片機實現電路接口，通過串口讀取或發送 MC35I模塊中的數據和 AT指令。

4 系統軟件功能設計

用電管理主要包括業擴報裝、計量管理、電費管理和用電監察等幾個方面。用電管理除有較明顯的各內部業務功能外，還具有較強的業務流程性。數據信息流向如 3所示。

本系統將其分為用戶增減管理、計量資產與計量業務管理、配電設備與安全管理、電費管理、用電監察、抄表與控制管理、大用戶集中管理等幾個子系統，按業務流程將各子系統有機地聯接起來就構成完整的用電管理系統。

抄表終端智能用電系統軟件利用 WIN2000/XP作為操作系統開發平臺，以 VB作為開發工具，使用 SQL Server 數據庫進行系統開發，軟件所能管理的用戶數量幾乎沒有限制。

5 結束語

本文創新點是：利用 GPRS網絡作為遠程無線數據通信平臺，發揮了通用無線分組業務數據傳輸的優勢，同時利用總線技術或載波通訊技術完成集中器與監測點之間的數據通信，保證了數據傳輸的可靠性、穩定性和實時性，改變了過去 IC卡電表、電力線載波集抄產品等產品的不足，在功能和用途上有了實質性的突破，能夠適應現代電力行業供用電管理上多方面的需求。