移动终端采集

移动终端采集（精选九篇）

移动终端采集 篇1

在通信技术高度发达的今天,网上追踪变得非常方便,然而,要想真正抓捕罪犯,最终还需落实到罪犯案件所在的地理位置。在公安五要素中,“地”要素就如同一个人的身份信息一样,与其他四要素密切关联,只有掌握了“地”这个重要信息,才可以全面发挥战斗力。目前,全国许多公安部门都积极部署使用警用地理信息系统(Police Geographic Information System,PGIS),PGIS的迅猛发展给警务工作带来了翻天覆地的变化,110报警定位、移动目标追踪、轨迹分析、指挥调度等基于PGIS的各类警务应用,正在不断取得进展。然而,PGIS要真正发挥作用,必须有准确的基础数据信息。

1 标准地址的建设现状

公安部一直非常重视标准地址库平台建设,但是由于种种原因,标准地址库的建设进程仍比较缓慢。主要原因有以下几点:(1)各地公安部门对标准地址数据信息建设的重要性普遍认识不足,地址信息采集率低。(2)标准地址采集质量不高,地址标准工作普遍存在不规范、不审核、不严肃的现象。(3)缺乏简单实用的标准地址采集和校正工具,地址采集方式落后。因此,基于移动终端的标准地址采集和修正工具成为当务之急。利用该工具,辖区民警不仅可以对目标区域、兴趣点进行现场采集,而且可以对之前采集的不准确地址进行实时更正,为又准又快办案奠定良好的信息基础。

2 标准地址采集及修正系统设计

2.1 系统体系结构设计

标准地址采集及修正系统设计主要包括以下几大模块:(1)登录功能:主要用于用户身份的认证。登录系统之前需经严格的系统权限认证,实现登录管理安全化。(2)定位功能:通过移动终端的GPS或北斗系统,对采集工具进行实时定位,实现空间坐标的位置获取。(3)信息采集功能:通过二维码或其他电子门牌读取技术实现电子门牌信息的获取与采集功能;(4)信息修正功能:对原有的地址信息不规范或地址坐标不准确的信息数据进行修正。(5)信息同步功能:主要负责移动终端与后台的安全连接以及采集修正数据信息的准确上传。(6)审计功能:用于对用户的基本操作进行审计。

标准地址采集及修正系统设计如图1所示:

2.2 标准地址数据库设计

标准地址数据库主要用于存储地址数据信息,依据《警用地理信息平台地址数据结构规范》,本系统将标准地址数据项分为:地址名称、地址经纬度、地址纬度、生命状态、所属警务辖区和使用人员等要素。具体数据属性项定义如表1所示:

3 标准地址采集及修正关键技术

3.1 安卓开发环境的搭建

Android是用于移动开发的专业平台,包括操作系统、中间件和相关核心应用等等。Android平台主要包括Applications、Application Framework、Libraries、Android Runtime和Linux Kernel几个部分。开发标准地址采集及修正系统之前,Android开发环境的搭建工作是必不可少的一项工作。Android开发环境的搭建主要分为以下几个步骤:

(1)JDK(Java Development Kit)的安装。

(2)Android SDK(software development kit)的安装。

(3)Eclipse和ADT(Android Development Tools)插件的安装。

3.2 Android定位技术

一般的Android定位方式包括以下3种:1.Android GPS定位技术。该定位技术需要手机GPS硬件和GPS模块支持,准确度较高,比较准确的GPS设备可精确至10米左右。2.Android基站定位。这种定位一般利用距离手机最近的三个基站来进行定位,通过三个基站之间传播的时间来判断各自之间的距离,从而确定该点的大致坐标。这种定位方式一般只能精确至几十到几百米,误差相对较大。3.Android Wifi定位:该定位方式通过wifi热点的位置从网络上获取位置信息,这种方式误差较大,且需要wifi设备支持,实用性较差。

相比之下,Android GPS定位技术较为成熟,精确度更高,实用性更强,因此选择该定位方式更加合适。Android定位服务提供的API位于android.location包中,其中包含的接口和类定义如下图所示:

实现Android定位功能主要包含了定位的初始化、定位开关响应函数和定位监听函数等等,关键代码如下所示:

(1)定位的初始化定义,该部分主要完成定位功能的初始化过程,包括打开GPS模块、位置监听函数初始化、定位模式、方式、时间的初始化等。

(2)定位监听函数,主要是监听定位相关参数,包括获取定位的方向、时间、经度、纬度、返回码等信息。

3.3 IPec VPN技术

公安工作具有高度的随机性、突发性和紧迫性,执法人员通过户外终端与公安网数据信息交互过程中需要关注的一个重要问题是如何保证数据传输的安全性。

VPN技术为不同网络组件和资源之间的相互连接和共享提供了渠道。当前主流的VPN技术包括MPLS VPN技术、IPSec VPN技术和SSL VPN技术。MPLS VPN是介于第二层与第三层之间的交换技术,具有高速的数据传输性能,但它的数据以明文形式传输,安全性不高,因此无法应用于保密性极强的公安工作。IPSec VPN技术和SSL VPN技术均采用了基于对称、非对称密钥以及摘要算法等多重加密方法,安全性已满足需求,但SSL VPN主要面向基于Web方式的应用,而且对用户的访问权限作了很多限制,而IPSec VPN技术在端到端之间的安全连接方面是不可替代的,因此,标准地址采集及修正系统将采用IPSec VPN技术来实现数据的安全传输。

IPSec VPN技术在移动终端处还将搭配SD或Micro SD接口的密码卡设备,通过运营商专线与VPN安全网关进行对接,确保了无线终端与内网数据的安全连接和数据的安全传输,有效实现了“主/被动安全防御”。

IPec VPN隧道技术网络拓扑模型如下所示:

3.4 数据库同步技术

标准地址采集和修正系统主要功能是采集新的地址信息,修改有误的地址信息。为保证地址数据的实时性、准确性,采集的基础数据需通过专网与公安网数据库进行同步。在采集和修正过程中,Android不直接连接后台数据库,而是通过相关地址采集管理服务来实现同步操作,并通过JSON(Java Script Object Notation)向数据库读写数据,并使用Http Client实现网络连接。Http Client的使用一般包括了发送请求和接收响应。一般步骤如下图所示:

4 总结

在十三五公安体制改革开局之年,数据的标准化工作已经成为新时期公安信息化工作的一项重要内容。公安基层作为公安最前线,是基础信息采集工作的主力军,要想真正提高基础数据信息质量和效益,就必须不断加大改革和创新的力度,提供更加便捷有效的采集工具,为基层信息采集工作提高效率,提升品质。

参考文献

[1]杨淑珍.数据标准化:公安信息化迈向深度应用[N].人民公安报,2015.

[2]蒋文荣.警用无线通信系统上实现GPS定位功能的探讨[J].中国人民公安大学学报:自然科学版,2010.

[3]姜姗,周浩.几种定位技术对比研究[J].品牌,2015.

[4]王志宇,刘光耀.IPSec VPN技术在移动警务安全接入系统中的应用[J].警察技术,2010.

用电信息采集终端检测装置技术协议 篇2

郑州三晖电气股份有限公司

用电信息采集终端检测装置技术协议

1．范围

本技术规范适用于用电信息采集终端检测装置（FKC-301）的订货，能够校验集中器、专变终端、用电管理终端和三相电能表。

本技术规范未提及的技术条件需符合《Q/GDW 373-2009》至《Q/GDW 380.6-2009》和《DL/T698-2010》相关规程和标准规定。

2．引用标准

Q/GDW 373-2009 电力用户用电信息采集系统功能规范 Q/GDW 374-2009 电力用户用电信息采集系统技术规范 Q/GDW 375-2009 电力用户用电信息采集系统型式规范 Q/GDW 376-2009 电力用户用电信息采集系统通信协议

Q/GDW 377-2009 电力用户用电信息采集系统安全防护技术规范 Q/GDW 378-2009 电力用户用电信息采集系统设计导则

Q/GDW 379-2009 电力用户用电信息采集系统检验技术规范 DL/T 645-1997

多功能电能表通信规约 DL/T 645-2007

多功能电能表通信规约

Q/GDW 129-2005

电力负荷管理系统通用技术条件 Q/GDW 130-2005 电力负荷管理系统数据传输规约

DL/T698-2010.3 电能信息采集与管理系统:电能信息采集终端技术规范

 DL/T698-2010.4 电能信息采集与管理系统:通信协议  JJG597-2005 交流电能表检定装置检定规程  JJG307-2006 机电式交流电能表检定规程  JJG596-1999 电子式电能表检定规程

注：上述几个标准中的所有引用标准中的所有条款均作为本技术条件的引用，不再逐一列出。           

3．技术条件

采集终端检验装置的生产完全符合上面引用文献中的各项国家标准和规程中的有关技术要求。

装置的表位数为：16表位(8个专变III型，8个集中器)3．1性能要求

3.1.1、装置精度

装置精度：0.1级。

标准表精度：0.05级。3.1.2、电压、电流档位

电压档位：57.7V、100V、220V、380V。

电流档位：0.001A、0.005A、0.01A、0.05A、0.1A、0.5A、1A、2.5A、5A、10A和25A。

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3.1.3、电压电流调节： 电压调节范围：0%～120% 调节细度：10%、1%、0.1%、0.01％、0.001%。3.1.4、相位调节

调节范围：0～359.99°；

调节细度：10°、1°、0.1°、0.01°。3.1.5、频率调节

调节范围：45Hz～65Hz；

调节细度：1Hz、0.1Hz、0.01Hz 3.1.6、负载变化率: 电压输出：≤±0.3% 满度值 电流输出：≤±0.3% 满度值 相位输出：＜±0.3° 频率输出：＜±0.5% 3.1.7、稳定度和失真度

功率稳定度：≤0.05%/120秒 波形失真度：≤0.8% 3.1.8、输出功率

电流>1000AV/相.电压>500VA/相。3.1.9、三相对称度: 任一线电压和相电压与其平均值之差不大于0.5%； 各相电流与其平均值之差不大于1%；

每个相电流与对应相电压之间的相位差之差不应大于2°。3.1.10、监视仪表准确度等级及分辨率： 电流、电压：±0.2%。相位：±0.5° 频率：±0.2% 3.1.11、谐波输出

谐波次数：2～21次；

谐波幅度：相对基波0～40%；

谐波相位：相对基波0～359.9度； 叠加个数：1～10。3.1.12、工作环境

工作电源：3×220/380V±15%，50Hz； 工作环境：0℃～30℃；

3.2功能要求

3.2.1、电能脉冲

1，检测路数：2路（有功、无功）。

2，脉冲宽度：60～80ms。

3，输入方式：有源、无源脉冲。3.2.2、脉冲输出

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1，输出路数：8路。

2，脉冲宽度：1～1000ms可调

3、输出电平：无源、+5V、+12V。

4，输出方式：有源脉冲或无源脉冲。3.2.3、控制检测

1，输入路数：4路。

2，输入方式：应为不带电的开／合切换触点。

3，检测方式：脉冲检测，电平检测。3.2.4、遥信检测

1，输入路数：8路。

2，输入方式：应为不带电的开／合切换触点。

3，检测方式：通、断次数不少于105 次。3.2.5、直流电压输出

1，输出回路：1路。

2，输出容量：0～12V直流电压。

3，调节细度：约0.01V。3.2.6、直流电压测量

1，测量回路：1路。

2，输出容量：0～25V直流电压。

3，测量精度：<1%。3.2.7、直流电流输出

1，输出回路：1路。

2，输出容量：1～30mA直流电流(负载100Ω)

3，调节细度：约0.1mA。3.2.8、门信号

1，输出回路：1路。

2，触点寿命：通、断不少于105 次。3.2.9、报警信号

1，输入回路：1路。

2，输入方式：应为不带电的开/合切换触点。3.2.10、秒脉冲检测

1，检测回路：1路。

2，日误差准确度：<0.01秒;

3、晶振稳定度：±1×10-9

4、频率测量准确度：±2×10-6

3.2.11、通信模式

1、本地通信维护接口：RS232和RS485。

2、每表位共计3路RS485接口1路RS232接口。

3、装置支持GPRS/CDMA、RS232、小无线等通信方式。

4、每表位支持以太网和RS232与终端通信。

3．3功能特点

 支持中国电力科学研究院《采集终端功能测试软件SGC_GJ_02》. 能够检测支持交流采样具有计量功能的采集终端。

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 可以检测用电管理终端、专变采集终端、集中器、采集器和电能表。 终端III型、集中器支持一体式接线表座，实现电压、电流、信号端子的一次性接线。

 专变终端I型、专变终端II型支持手动接线。

 支持秒脉冲检测、日计时误差、0～30mA直流电流输出。

 选配载波通信模块, 支持青岛东软、北京晓程、深圳瑞斯康。 选配功耗测试单元可以测试每表位终端的功耗. 模拟电能表支持DL/T645-1997和DL/T645-2007规约。

 支持电压接地故障抑制试验、电压暂降和短时中断试验、谐波影响量。 具有高稳精密时钟源，准确测量日计时误差。

 计算机通过网线与装置连接控制，装置的100M高速通信。

 电流自动短接功能。不挂表的表位实现电流自动短接，省去短接电流线。 与终端通信方式：RS232、RS485、网络、GPRS/CDMA。

4．结构要求

4.1 结构形式

采集终端检测装置为分体式结构，电源柜和挂表架分离。装置标配为16表位，8个专变表位和8个集中器表位，其尺寸大小为：

电源柜：(高)1820mm×（宽）800mm×(长)800mm 挂表架：（长）2600mm×(高)1850mm×(宽)650mm 4.2 一体式表座

一体式表座支持专变采集终端、集中器的快速接线。其引脚的功能定义和尺寸完全满足《Q/GDW 375-2009 电力用户用电信息采集系统型式规范》要求。

专变III型表座

集中器表座 4.3 测试导线

每表位标配有一体化表座、四组12芯信号测试线、网络测试线和RS232测试线。

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信号测试线

RS232测试线

网络测试线

5．测试项目

用电信息采集终端检测装置（FKC-301）对采集终端的性能功能测试项可以实现以下功能试验项目。

                               硬件测试 常温基本误差 时钟召测和对时 基本参数设置 状态量采集

电能表数据采集 12个/分脉冲量采集 120个/分脉冲量采集 电压基本误差 电流基本误差

有功功率基本误差 无功功率基本误差 功率因数基本误差 实时和当前数据 直流模拟量采集 历史日数据 历史月数据

电能表运行状态检测 电压越界事件 电流越界事件

视在功率越界事件 直流模拟量越界

TA/TV变比及电能表常数 启动试验 潜动试验 走字试验 时段功控

厂休功控

(专变终端)(专变终端)(专变终端)(专变终端)营业报停功控

当前功率下浮控

功率控制的投入或解除

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                                           总加组日和月电量采集

月电控

购电控

遥控功能

电能量定值闭环控制 催费告警

终端参数变更 抄表参数

费率时段参数 保电功能

剔除功能

电流反向事件 电能表常数变更事件 电能表时段变更事件 电能表抄表日变更事件 电能表电池欠压事件

(专变终端)(专变终端)(专变终端)(专变终端)(专变终端)

(专变终端)(专变终端)电能表编程次数变更事件

电能表最大需量清零次数变更事件 电能表示度下降事件 电能表断相次数变更事件 电能表飞走事件 电能表超差事件

电能表时间超差事件 终端相序异常事件 终端停/上电事件

电压断相事件

电压/电流不平衡超限事件 剔除试验

购电参数设置

终端RS485抄表错误事件 失压事件 电源影响量 谐波影响量 频率影响量 电流不平衡影响量 抗接地故障抑制 功耗试验

定时发送一类数据 定时发送二类数据 载波透明转发

载波数据转发

载波成功率统计 72小时试验

（集中器）（集中器）（集中器）

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6、装置配置

              程控电源柜一台 挂表架一台

GPRS拔号器一台

GPS-T接收器（含GPS天线）一套； 5、24口网络交换机一台； 总控中心一台

载波通信模块一台

功耗测试模块一台(选配)信号测试导线一套（16*4根）

网络测试线、RS232测试各线一套（16根）电压测试线一套。装置使用手册一本 软件使用手册一本 出厂检测报告一份

（备注：装置的默认配置和价格不含功耗测试模块。）

7．质量保证和其他

7.1质量保障

在正常工作条件下，采集终端检测装置可靠寿命不少于5年，平均使用寿命为10年。7.2售后保证

售后保证：服务响应时间2小时以内，72小时到达。质保时间：产品自售出之日起三年内免费维修，终身保修。

安装培训：交货时由三晖公司负责安装调试，提供免费培训，使操作人员熟悉仪器使用方法和维护保养知识。

搬迁协助：供货方应协助使用方进行试验设备二次搬迁调试工作。软件升级：三晖公司对售出产品的软件和固件终身免费升级。

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专变用电信息采集终端故障分析 篇3

关键词：专变用电信息采集终端；运行；常见故障；分析

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01

近年来，随着我国电力行业的不断发展，用电用户的数量也在不断地增加，而传统的抄表计量方式已经不能适应我国当前电力行业的发展，因此，用电信息采集系统就应运而生了。

近两年来，我国电力行业中的用电信息采集系统发展速度很快，但实际上其上线率与抄表成功率还是相对比较低，特别是作为承担着大电量专变用户的用电负荷控制、电能量监控等的专变用电信息采集终端，其运行的不稳定性对于我国数据采集终端的全面应用有着一定的制约。因此，我们要对专变用电信息采集终端的运行功能以及常见故障进行深入的分析，从而保证专变用电信息采集终端的正常运行，并进一步实现用电信息采集系统的全面应用。

一、专变用电信息采集终端的工作功能

当前我国的专变用电信息采集终端所覆盖的功能包括五个方面，即数据通信、数据采集、数据处理、负荷控制以及维护功能。（1）数据通信。专变用电信息采集终端的数据通信主要包含两个方面，一是终端与主站的通信，二是终端与电能表的通信。（2）数据采集。专变用电信息采集终端通过下行通信与电能表通信，从而对电能表的数据进行实时监控与接收。（3）数据处理。专变用电信息采集终端能够对电能表所采集到的数据进行解析，并将系统判定的重要信息上报到主站。（4）负荷控制。专变用电信息采集终端可以接收主站的控制命令，进行跳闸来停止对专变用户的供电，或者是进行合闸来继续对用户的供电。（5）维护功能。专变用电信息采集终端可以利用有效的设备进行相关数据的备份与升级，从而对自身的通信通道进行远程维护。

二、专变用电信息采集终端的常见故障分析

（一）专变用电信息采集终端的通讯类故障。这类故障在实际生活的应用过程中，我们还可以具体分析五类，即IP地址的无法获取，设备掉线或是无法上线，身份验证无法通过，注册前置机失败以及通讯设备损坏。其的具体表现为，专变用电信息采集终端在正常安装到使用现场后，其拨号正常且信号强度也显示正常，但其仍是无法通过身份验证并及时获取IP地址，更没有相应的提示信息。从笔者的实际经验来看，造成此种现象的原因可能是由于专变用电信息采集终端在搬运过程中出现了某些问题，导致终端内部的通讯模块松动，或者是由于使用现场的环境问题，而导致的通讯模块的变形扩张，从而使得终端内部的SIM卡槽松动，并进一步导致SIM卡接触不良。

另一方面，SIM卡表面存在污渍或者SIM卡表面的铜模被氧化以及专变用电信息采集终端的天线松动等也都能导致此类故障的发展。

（二）专变用电信息采集终端的数据采集类故障。此类故障，在我们的实际应用中还可以细分为两类，即终端安装后无法采集电能表数据和使用过程中无法采集电能表数据。在专变用电信息采集终端安装到使用现场后，发生的数据采集故障，其主要原因可能是终端表计地址、数据位等参数的错误设置，或者是终端与电能表之间的采集协议不匹配等。而在专变用电信息采集终端的使用过程中，突然地数据采集故障，其的主要原因可能是现场表计停电所致，或者是表计本身程序的设计缺陷所导致的电表堵死等。

三、处理专变用电信息采集终端故障的主要方法

（一）专变用电信息采集终端的通讯设备损坏问题的确定。终端本身内部通讯设备的损坏与SIM卡损坏或SIM卡数据损坏所表现的故障问题相类似，所以，对于终端的通讯设备损坏，我们要具备相应的确定方法。

首先我们可以用一张确信有效的备用SIM卡来替换终端内部的原SIM卡，如果在重新启用终端后，成功注册并上线，则说明为原SIM卡的故障问题，其由移动公司来解决；但如果问题依旧没有得到解决，我们就可判断为终端的内部通讯设备的损坏故障。

（二）专变用电信息采集终端通讯类故障的处理方法。对于专变用电信息采集终端的身份验证无法通过，IP地址无法获取等故障的处理，我们可以首先将终端内部的SIM卡取出，并将SIM卡表面的污垢进行及时地清理，然后再将SIM卡重新放入终端内。另一方面，我们还要对终端的天线连接进行查看，并对其进行稳固，保证终端使用现场的信号强度达到标准要求。一般性的通讯类故障问题，在此处理方法下都能得到解决，否则，技术人员可以考虑专变用电信息采集终端的更换问题。

（三）专变用电信息采集终端数据采集类故障的处理方法。对于终端安装后的数据采集故障，我们可以根据表计厂家提供的说明书以及实际现场的表计接入情况，对各个参数进行核准，从而解决参数设备有误的问题。

而对于终端在使用过程中的数据采集故障，我们可以指派技术人员到实际现场将表计进行重新起到或是更换其他型号的电表。

（四）专变用电信息采集终端的其他故障问题的处理方法。比如说，对于表计485端口损坏等问题，我们可以将485端口损坏的表计进行及时地更换，以保证表计功能的正常使用。同时，我们还要注意终端的升级维护问题，终端设备的定期升级可以在一定程度上对其起到维护的作用，从而保证专变用电信息采集终端的正常运行与使用。

四、结束语

专变用电信息采集终端作为我国智能电网应用、发展的主要内容之一，其的正常运行及广泛使用对于我国电力行业的发展、壮大有着不可忽视的现实意义。尽管，我国智能用电信息采集系统的发展速度较快，但是在实际的使用过程中，其所表现出许多问题与缺陷，并在一定程度上制约着我国智能电网的普及。因此，我国在提高电力行业技术人员的专业技能的同时，还要制定相关制度规范我国用电信息采集终端的生产与制造，从而从基础上为我国智能电网的实现奠定良好的基础，并推动我国电力行业的进一步发展与壮大。

参考文献：

[1]于朝惠.浅谈专变采集终端常见故障的分析处理[J].建筑遗产，2013（08）.

[2]陈静.浅析专变用电信息采集终端通讯故障[J].科技资讯，2013（07）.

[3]龚舒.浅析专变用电信息采集终端运行及维护[J].科技创新与应用，2013（18）.

[4]王虎飞.浅谈专变采集终端常见故障处理[J].中小企业管理与科技，2012（12）.

移动终端采集 篇4

进入21世纪以来, 我国许多城市都在探寻新的城市管理模式, 城市管理的根本职能是为市民提供城市基础功能和公共空间服务。随着社会文明程度的提高和公民意识的逐步觉醒, 人民对城市管理提出了更高的要求。城市管理是城市发展的永恒的主题, 数字化城市管理是实现城市“科学、严格、精细、长效”管理的有效手段。例如北京东城区推出的“万米单元网络城市管理模式”就是一个成功的典例。其在城市管理中, 以1万m2为基本单位, 把城区划分为若干个网格单元, 把区域内的设施通过地理编码的形式按照地理坐标定位到单元网络地图上, 由城市管理人员对所管辖的区域进行实时监控, 对管理空间实施分层、分级、全区域管理的方法。

随着社会的发展, 移动终端设备正朝着数字化、宽带化、综合化、个人化和智能化方向发展, 终端设备已经被广泛应用到社会各个行业中, 在移动终端上开发实现的各种软件-, 促进了各行各业的发展。

常规的城管数据采集方法以手工记录为主, 这种作业方式对数据的后期处理有很大的影响, 当原始数据转为计算机处理的电子版的数据时, 这个过程通常会产生人为误差并且需要消耗大量的时间, 传统的方法效率低、精度低, 数据质量得不到保证。如果我们将外业采集的数据直接形成电子数据, 便可以减少工作时间和误差。本文基于此研究并设计了基于移动终端的城市管理数据采集系统, 保证了数据格式的统一, 提高了信息采集的工作效率。

1 城市管理部件和事件分类

根据《城市市政综合监管信息系统管理部件和事件分类与编码》文件, 在城市管理中需要采集的数据对象分为部件、事件两种。

部件指道路、桥梁、水、电、气、热等市政公用设施及公园、绿地、休闲健身娱乐设施等公共设施, 以及其它设施。城市管理部件, 主要指城市市政管理的公共区域内的各项地上设施, 不包括地下的市政管线和非公共区域内的设施。城市部件是城市经济、社会活动的基本载体, 是真正属于城市的不可移动的要素。城管部件主要分为公用设施、道路交通、环卫环保、园林绿化、房屋土地和其它6大类, 每一大类又细分为多种小类, 具体分类见表1。

事件指人的行为活动或自然因素导致城市市容环境和正常秩序受到影响或破坏, 需要城市管理部门处理并使之恢复正常的事情和行为的统称。城管事件大类包括:大件废弃物、环境卫生、宣传广告、施工管理、突发事件、街面秩序等。具体分类见表2。

2 系统设计及运行环境

2.1 系统设计原则

由于嵌入式设备的文件存储容量比较小, 而地图数据需要的空间很大, 因此, 需要选择适当的嵌入式数据库来存储数据, 并设计合理的空间数据管理方式, 尽量减少存储量。除此之外, 在设计该系统时还要遵循以下几个原则:

(1) 可操作性:所采集的部件、事件能够通过有效的方式来获取。

(2) 无冗余性:不同部件、事件采集的内容不能有所重复。

(3) 完备性:采集的数据应按照系统的要求采集完整。

(4) 唯一性:外业采集编码与库中系统编码必须一一对应。

2.2 系统开发运行环境

(1) 开发环境:

①硬件系统:PC兼容机一台;②软件系统:Windows XP, Microsoft ActiveSync 4.5;③开发工具:Microsoft Visual Studio 2008, Microsoft Window SDK for Pocket PC。

(2) 运行环境:

①硬件系统:嵌入式设备以及与PC机的连线;②软件系统:Windows CE 6.0操作系统。

3 系统功能详细设计及实现

本系统采用C++编程语言来实现功能, 并应用在移动终端上的城管数据采集的软件, 进入该系统后, 功能表中有地图显示与操作、数据采集、数据管理和系统设置等功能, 主要功能及界面如图1所示。

(1) 系统登录:

系统登录通过输入用户名和密码登录进入系统, 以方便和服务器端进行交互。

(2) 问题上报:

城管员通过定位、拍照及填写信息报表等方式将管辖范围内的问题信息上传到监控中心, 使监控中心能够根据所上报内容及时作出相应的对策, 如图2、图3所示。

(3) 电子地图:

在工具栏中点击相应的按钮实现地图的放大、缩小、定位、显示感兴趣区域等工作, 操作简单, 帮助用户了解管辖区域的设施状况, 如图4所示。

(4) 历史记录查询:

问题上报成功后, 上报的内容会存储到本地数据库, 可以通过历史记录功能查询用户已经上报的内容, 如图5所示。

(5) 采集照片:

提供拍照功能。

(6) 个人任务:

查看监控中心下达的新任务。

利用移动终端完成外业采集后, 将采集的数据上传到监控中心, 以便监控中心根据上报内容及时调度人员、安排时间、解决上报问题。本系统通过多部门信息共享、协同工作, 能够对城市市政工程设施、市政公用设施、市容环境与环境秩序进行监督管理, 实现城市管理工作的精确、敏捷、高效运转, 为社会公众创造和谐、整洁、安全、优美的城市环境。

4 结束语

本文通过研究城市管理中部件和事件的分类, 根据移动终端的特点设计出针对数字城管数据采集的系统架构, 有效解决了目前城市管理工作存在的信息落后、管理粗放等难题。实施数字化城市管理, 旨在借助高科技手段提高城市的管理水平, 不断优化人们的居住环境, 提升城市的综合竞争力。数字城市管理是城市管理与信息技术的融合, 它把先进的GIS技术、GPS技术、地理编码技术和网络通讯技术等集成为一体, 形成新的城市管理模式, 使其向着数字化、智能化、网络化的方向发展。通过本系统的应用, 使得管理组织反应迅速、灵活应变、高效运转, 也使得部门之间的职责更加明确, 有效地发挥了各部门在城市管理中的作用。

参考文献

[1]侯至群.“数字城管”系统中城管部件数据采集方法研究[J].城市勘测, 2006 (1) .

[2]魏志强.嵌入式智能终端软件系统设计及开发[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2010.

[3]史凌斌.基于智能终端的移动医疗信息系统[D].大连:大连理工大学, 2008.

[4]帅向华, 姜立新, 侯建盛.面向智能终端的地震应急信息移动发布研究[J].测绘通报, 2010 (9) .

[5]潘志刚, 卢建军, 王晓路.基于智能手机的煤矿GIS监测系统设计[J].煤炭科学技术, 2010 (10) .

[6]梁晓鹤.网格数字化城市管理数据生产技术探讨[J].城市勘测, 2009 (5) .

温湿度数据采集终端设计 篇5

1 终端总体设计

根据数据采集终端的功能要求, 终端的主要工作是完成对温湿度的采集、显示、处理等操作, 之后再将数据按照一定的格式通过通信接口传输, 所以它具备有温湿度采集、显示、报警和通信等功能。采集终端共由5大部分构成, 分别是:传感器数据采集模块、STM32微处理器、显示及报警模块、通信接口以及电源模块。

2 数据采集终端模块及实现

2.1 数据采集终端各组成模块及其功能

下面对各相关模块进行简要说明。

(1) STM32微处理器。在综合考虑采集终端工作的稳定性以及对多种微处理器芯片进行对比之后, 决定选用意法半导体公司推出的基于ARM32设计的32位嵌入式微处理STM32F103RCT6。该芯片有着强大的计算能力以及丰富的片内外设和可以进行灵活配置的接口[3]。该芯片上集成有FLASH和SRAM, 还有ADC模数转换器。最主要的是该芯片有着JATG调试端口, 可以很方便的完成程序的下载与在线调试。通过STM32芯片来对采集终端各个模块进行控制, 最终实现采集、显示、传输等功能。

(2) 温湿度传感器模块。本文选用的是AM2320数字温湿度传感器, 它是一款数字信号输出的复合型传感器, 并且输出温湿度数据已经补偿与校准, 所以在使用中不需要再对其进行补偿校准。它有两种通信方式:单总线方式和I2C通信方式, 本文使用单总线通信方式。其温度测量范围-40℃~+80℃, 温度测量精度为±0.5℃;湿度测量范围0~99.9%, 湿度测量精度为±3.0%。完全符合测量要求。

(3) LCD显示及报警模块。LCD显示可以实现现场对于温湿度的查看。检测终端使用的3.2寸的LCD屏用来实时显示温湿度的值。利用STM32的GPIO中的16个端口与LCD屏的数据线及地址线相连接, 其余控制引脚可以通过GPIO来进行连接。LCD屏的驱动芯片为ILI9341, 通过对STM32的相关编程可以实现温湿度数据的显示。

(4) 通信模块。为了适应物联网的发展以及监测系统的整体设计, 采集终端必须具备有通信接口电路。本文设计了网络接口。网络接口使用的是ENC28J60芯片, 是为了实现采集终端与PC服务器之间实现网络通信, 实现在线管理。

2.2 主要模块的实现

各模块的功能不同, 但具体实现都是通过对STM32进行编程来实现的。这里主要对温湿度数据的采集以及通信进行介绍。

(1) 温湿度数据采集。STM32芯片具有多个GPIO口, 传感器AM2320芯片使用的是单总线通信模式, 所以在硬件上将AM2320的单总线接到STM32的一个引脚PA0上, 通过对PA0口进行设定以及相关编程即可实现温湿度的采集。

对于AM2320单总线通信的编程必须严格按照其时序进行控制, 才能顺利读取到温湿度数据。编程时先对GPIO初始化, 再检测传感器状态, 再读取温湿度值, 最后就完成了温湿度测量。

(2) 网络通信接口。系统使用的网络控制芯片ENC28J60, 它符合IEEE802.3协议规范并且可以被任何具有SPI接口的单片机使用来实现网络通信。主控芯片STM32通过SPI接口与其进行连接。

此外, 进行对u IP协议栈移植。u IP协议栈是专门为嵌入式处理芯片设计开发的网络通信协议, 仅保留网络通信过程中必需的协议如ICMP、TCP和IP协议, 将UDP协议和ARP协议当作备选的功能。这些特点使得该u IP协议栈很容易移植到STM32上, 实现网络TCP/IP通信[5]。

(3) 自定义数据传输格式。采集终端采集到数据之后需要通信接口传输, 数据是按照一定的格式来进行通信的。考虑到数据传输的安全等因素, 系统使用自定义的数据格式来对所传输数据进行约定。

共定义了6个字节的数据, 包括一个字节的起始帧头、四个字节温湿度值、一个字节校验位。这样就能够保证我们所传输的数据的完整性与安全性。

3 测量结果

在室内启动采集终端对室内温湿度进行实时检测, 可以完成对温湿度数据的采集。通过查看温湿度采集终端, 在开空调的室内温度显示25.6℃, 湿度37%, LCD液晶屏显示正常, LED指示灯工作正常, 整个采集终端稳定工作。

4 结语

本文以对温湿度数据采集为例, 设计了数据采集终端。系统硬件部分以STM32微处理器芯片为核心进行设计, 软件部分对各模块进行编程设计。测试表明, 检测终端能够稳定地对室内温湿度数据进行采集, 可通过LCD屏实时查看温湿度数据。

摘要：文章以温湿度为例, 设计了一种数据采集终端。采集终端以嵌入式的STM32微处理器为核心, 配以数据采集、显示、通信等电路进行设计, 使用温湿度传感器AM2320来检测温湿度, 网络接口使用的是ENC28j60芯片。结果表明, 采集终端可以准确的对温湿度数据进行采集, 并能将温湿度通过通信接口发送到pc上, 可实现远程通信。

关键词：温湿度,微处理器,物联网

参考文献

[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报, 2009, 23 (12) :1-7.

[2]朱俊光, 高健, 田俊, 等.基于物联网技术的远程温湿度监测系统[J].实验技术与管理, 2014, 31 (11) :94-97.

[3]邱建东, 李虎成, 张帅.基于STM32和嵌入式Web服务的智能温湿度监测系统[J].宁夏大学学报 (自然科学版) , 2015, 36 (1) :40-43.

[4]杨卫东, 邓冠群, 张国平, 等.基于STM32单片机的库房安全远程控制系统[J].电子测量技术, 2015, 38 (8) .

移动终端采集 篇6

关键词：无线通用串行总线,数据采集,固件,驱动程序

(一) 引言

无线通用串行总线 (wireless USB, WUSB) 是2004英特尔春季技术峰会提出的一个全新无线传输标准。它是一种基于星形拓扑结构的无线技术, 即主机将作为整个系统的中心, 负责处理所有连接设备的数据传输工作, 并为每个设备分配使用的时间和数据带宽。WUSB主机和WUSB从设备间的连接采用是点对点直接连接方式, 它最多可以连接127个从WUSB设备。WUSB支持480Mbps的接入带宽, 使各设备之间的连接更加方便、快捷。目前信号的采集与传输主要采取有线连接的方式完成与主机的数据通信, 此种方式受现场布线环境等因素的影响, 不能很好满足数据传输实时、高速和多通道的要求。本文提出了一种基于WUSB射频模块的无线数据传输方案解决上述的问题。

(二) 采集终端结构与原理

基于WUSB传输终端分为两大类:主机终端和从设备终端。一个主机终端可以和多个从终端双向通信组成网络如图1所示。

1. 主机终端设计

主机采集终端采用NORDIC公司的调制解调单芯片nRF24L01和CYORESS公司的USB控制芯片CY7C68013A组成如图2所示。

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件, 工作于2.4～2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块, 并融合了增强型ShockBurst技术, 其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低, 在以-6 dBm的功率发射时, 工作电流也只有9 mA;接收时, 工作电流只有12.3 mA, 多种低功率工作模式 (掉电模式和空闲模式) 使节能设计更方便。

nRF24L01主要特性如下:

GFSK调制;

硬件集成OSI链路层;

具有自动应答和自动再发射功能;

片内自动生成报头和CRC校验码;

数据传输率为l Mb/s或2Mb/s;

SPI速率为0 Mb/s～10 Mb/s;

125个频道;

供电电压为1.9 V～3.6 V。

可软件设地址, 只有收到本机地址时才会输出数据 (提供中断指示) , 软件编程非常方便, 存在多个从设备的系统时, 可通过设置不同的地址来达到一一对应通信, 而不会产生多个从设备相互干扰, 所以nRF24L01是非常适合设计要求。

CY7C68013A芯片结构包括一个480Mb/s的USB2.0收发器, PLL和SIE, 双缓冲、三缓冲和四缓冲, 四缓冲的FIFOS端点能提供480Mb/s的USB2.0数据速率, 内建8051标准内核, USB固件可在内部RAM上软配置, 简化了硬代码存储器.4个FIFOS端口, GPIF能够与任何ASIC进行连接, 并且支持所有通用总线标准, 结构如图3所示。

CY7C68013A支持设备列举与重新设备列举, 当USB设备采用软配置时, USB自动列举获得描述符并下载相应指定的固件到内部RAM中去。接下来, CY7C68013A会摸拟一次USB断开状态, 设备又再次列举, 这次对于主机的请求是由下载的固件进行处理。CY7C68013A的内部RAM可分为3部分, 一部分是8k字节的代码和数据区, 用于存储固件代码, 地址范围是0X0000～0X1FFF;另一部分是7.5k字节的寄存器区和4k的端点缓冲区。对于寄存器的访问用MOVX指令, 视作外部存储单元, 地址范围是0XE2000～0XFFFF。还有一部分为0.5k的RAM区, 作为数据存储, 地址范围是0XE000～OXE1FF。CY7C68013A的CPU采用8051标准核, 其固件指令同8051指令相同。

CY7C68013A和nRF24L01通过SPI接口连接, CY7C68013内置的8051没有专门的SPI接口, 可以用软件的方法仿真出SPI协议接口。CY7C68013使用SPI接口对nRF24L01配置, 收发消息, 控制状态等操作。

2. 从设备终端设计

假如从设备是PC, 可以采用主机采集终端设计。如果是一般从设备采用NORDIC公司nRF24LE1, nRF24LE1内嵌2.4GHz低功耗无线收发内核nRF24L01和高性能51内核。nRF24LE1完全满足从设备的设计要求, 单芯片的设计提高了设备的可靠性和经济性。

(三) 软件设计

主机采集终端软件主要包括设备固件程序设计、WDM设备驱动程序和应用程序3个部分。从设备采集终端只有51单片机程序, 本论文主要研究主机采集终端软件设计。

1. 主机采集终端固件程序设计

固件指运行在设备CPU中的程序, 是设备运行的核心。本设计中8051固件用来实现CY7C68013A芯片的起始设置、USB标准设备请求的处理、USB闲置模式的电源管理服务、nRF24L01驱动和数据收发等功能。

如图4所示为设备固件程序框架图, 其中TDInit () 用来初始化所有内部状态变量及nRF24L01的初始化, TDPoll () 函数用来实现数据从USB控制器通过SPI接口到nRF24L01, 根据数据的格式来区分是地址数据还是信息数据, 分别送到nRF24L01的不同的寄存器中, 由nRF24L01封装成一帧, 帧格式如图5所示, 同时接受来自nRF24L01的数据兵送给USB控制器, TDSuspend () 函数响应挂起事件, TDResume () 函数响应外部唤醒事件。

2.主机采集终端驱动程序设计

USB总线设备驱动程序是WDM, 扩展名是SYS。USB总线驱动是分层的, 各个层间通信使用IRP的机制。在Wimdows系统的设备驱动程序开发包DDK中含有USB类驱动的子程序和数据结构头文件。驱动程序的装载使用配置描述符中的PID、VID和BCD形成硬件ID, 由硬件ID去寻找相匹配的INF文件, 由INF文件指定相应的驱动程序。

用Driver Works开发WDM程序时, 将自动生成WDM的工程文件, 除包含5个头文件和2个CPP文件外, 还自动生成INF文件。编程者只须修改DriverEntry和ADDdevice函数。

对于主机采集终端包含两个驱动:固件装载驱动LOADEZ.SYS和设备驱动DRIVEEZ.SYS, 这是由CY7C68013A的重新设备列举特性决定的。当设备连接PC, CY7C68013A以OXC0方式下载固件时, PC从CY7C68013A中获取默认的VID和PID, 然后PC操作系统会寻找一个与VID_PID组合相一致的INF文件。由INF文件找到相应的LOADEZ.SYS.LOADEZ.SYS然后寻找在SYSTEMBOOT/SYSTEM32/Drivers目录下的一个文件名为VVVVPPPP.hex的文件, 这个文件是由KeilC51编译生成的, 是要加载到CY7C68013A内部RAM中的固件代码。VVVV是VID的十六进制表示, PPPP是PID的十六进制表示。当固件装载完成, CY7C68013将产生一个复位信号RESET, 以便CY7C68013能运行装载程序。这时, 对于PC的请求都是由固件来处理, 固件代码中有一个不同的VID和PID组合, PC根据新的VID_PID寻找设备驱动DRIVEEZ.SYS, 至此设备驱动完成。

3. 主机采集终端应用程序设计

应用程序是在Visual C++6.0环境下开发的提供了人机界面如图6所示, 主要功能有:检测USB设备的状态、接受地址设置、发生地址设置、数据接收、数据发送。该部分程序主要由动态链接库和用户应用程序组成, 动态链接库负责与USB驱动程序通信并接受用户应用程序的各种操作请求, 用户应用程序负责对所接收数据进行实时显示。

(四) 结论

利用本系统可以实现50M内的无线数据采集传输, 一个主设备最多可以和127个从设备连接, 利用地址的可编程可以实现主设备和从设备之间单独通信, 这样就可克服传统有线数据采集系统的许多不利因素, 而且WUSB理论最大传输速率高达480 Mbps, 可以保证系统在进行大文件的传输时的带宽, 如进行音频和视频数据的采集与传输。随着无线中继技术不断深入, 可以看到WUSB的距离瓶颈将被突破。

参考文献

[1]Agere Systems.Wireless USB Specification Revision1.0[EB/OL].http://www.usb.org/developers/wusb.2008-05-20.

[2]Intel Corp.Wireless USB Whitepaper:The First High speedPersonal WirelessInterconnect[EB/OL].http://www.intel.com/technology/ultrawideband/downloads/wirelessusb.pdf.2008-12-17.

[3]王平, 苏涛, 方浩俊.基于USB2.0的高速实时数据采集系统设计[J].现代电子技术, 2007, 23 (1) :81-84.

[4]USB-IF.Wireless USB Specification now Available to public[EB/OL].http://www.usb.org/press/pressroom/2005-05-24-USBIF2.pdf.2008-12-12.

智能粮仓的采集终端的设计与应用 篇7

1 智能粮库监控系统

智能粮库监控系统是基于ZigBee和LabVIEW的粮仓温湿度监控系统,由无线传输模块ZigBee和主控模块,以及数据显示、分析、记录的上位机LabVIEW界面组成。利用温度和湿度传感器对现场数据进行采集,再利用ZigBee无线数据发送模块将温湿度数据发送给接收模块,接收模块接受数据后通过串口传给LabVIEW上位机,由LabVIEW上位机对各监测点的温湿度值进行显示、分析与处理,控制模块再根据接收的指令对降温除湿设备进行自动控制,使粮仓达到适温适湿的目的。

1.1 智控系统结构与工作流程

智能粮库监控系统结构是由采集终端温湿传感器采集数据,经无线传输模块将采集到数据,通过路由器、协调器传输到上位机;上位机经过对数据处理,在经过协调器、路由器将控制指令传到降温除湿设备。系统结构框架如图1-1所示。

智能粮库监控系统主控工作流程,设备及端口初始化,采集温湿度,无线传输,逻辑判断,结束完成一个工作循环。主控工作流程如图1-2所示。

1.2 智控系统功能需求

在功能需求上,智能粮库监控系统要实现对粮库的各个主要位置进行温湿度的实时采集,并通过无线传输模块将数据信息传送到上位机并在界面上显示出来。经过查询资料、咨询和分析,智能粮仓温湿度监控系统主要应该具有以下功能模块:

1.2.1 上位机模块部分,主要要求如下:

(1)由LabVIEW显示部分和计算机组成

(2)负责数据信息的显示、分析、处理。

1.2.2 无线传输模块,主要要求如下:

(1)由ZigBee无线节点构成;

(2)分别有协调器节点,路由器节点,终端节点;

(3)协调器节点:负责网络的搭建和组织,初始化网络信息;

(4)路由节点:负责提供路由信息,数据融合与转发;

(5)终端节点:负责将采集的数据信息收送。

1.2.3 控制模块,主要要求如下:

主要负责控制降温除湿设备工作。

1.3 智控系统软件开发

智能粮库监控系统软件是运用一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而LabVIEW则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。

VI指虚拟仪器,是LabVIEW的程序模块。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。本系统利用LabVIEW软件开发了一个数据信息显示、分析和处理的智能粮库管理的客户端,LabVIEW充分利用计算机的强大运算处理能力,同时在数据分析、处理和显示等方面与传统仪器相比具有很大的优越性。利用网蜂科技的Zigbee CC2530开发模块进行开发的,无需改变底层程序,只要在应用层等来编写需要实现功能的代码。利用ZigBee开发模块进行硬件开发的特点有短距离、低功耗、低速率、低成本、高容量、能自组网进行无线网络通信。

2 采集终端的设计

2.1 温湿度一体数字传感器

DATA用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:一次完整的数据传输为40bit,高位先出。数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。

用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据,从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集,采集数据后转换到低速模式。

2.2 ZigBee技术

ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。ZigBee名称来源于蜜蜂的舞蹈,蜂群通过跳ZigZag形状的舞蹈交换信息,蜂群里的蜜蜂众多,身材纤细,所需食物不多。这正是ZigBee的主要特点:简单的结构、灵活的网络、极低的功耗、极低的成本和数量不等的网络成员。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。

ZigBee的最大特点就是低速率、低功耗、低成本、短时延、高容量、自组网、多种组网方式和灵活的网络拓扑结构。

ZigBee具体有三种网络拓扑结构,分别为星型网、树状网和网状网三种。

2.3 ZigBee开发模块

WeBee CC2530核心板的功能特点:

体积小(3.6*2.7cm),重量轻,引出全部IO口,标准2.54排针接口。可直接应用在万用板或自制PCB上。模块使用2.4G全向天线,可靠传输距离达250米。自动重连距离高达110米。

WeBee功能底板,如图2-1所示。

功能特点:

(1)底板尺寸:7*5cm。

(2)串口通讯:自带USB转串口功能(PL-2303),方便笔记本用户。

(3)供电方式:方口USB、DC2.1电源座(5V)。7号锂电池(3.7V)。

(4)功能接口:Debug接口,兼容T1标准仿真工具,引出所有IO口,常用的串口引脚以及5V/3.3V引脚。

(5)功能按键:1个复位,2个普通按键。

(6) LED指示灯:电源指示灯、组网指示灯和普通LED。

(7)模块支持:支持WeBee CC2530核心板。

2.4 CC DEBUGGER仿真器

如图2-2所示。

功能特点:

(1)小尺寸4.7*2.3 cm,标准USB接口,直接使用。

(2)支持IAR在线调试下载和SmartRF STUDI07packet sniffer协议分析功能。

(3)支持TI zigbee系列芯片,如:CC111x/CC243x/CC253x/CC251x。

(4)预留USB bootloader更新接口,允许用户自行更新USB bootloader。

2.5 数据通信程序设计

利用VISA和ZigBee实现通信可分为以下几个步骤:

(1)初始化串口,设置串口的通信参数与ZigBee模块的串口参数一致;

(2)向ZigBee发送模块节点查询指令;

(3)延时一定时间,等待ZigBee执行命令,并返回相应的字符串;

(4)从串口中读出ZigBee的返回的字符串,并提取出节点地址;

(5)对该节点地址发送的检测数据进行识别,每隔一个扫描周期,按照上一步返回的各个节点地址,对检测数据进行识别;

(6)延时一定时间,等待ZigBee执行命令,并返回相应的字符串;

(7)从串口中读出ZigBee返回该节点的温度或湿度数据包,并提取出温湿度值。

3 智能粮库监控系统的应用

基于ZigBee和LabView的智能粮仓温湿度监控系统,主要针对粮仓中温度和湿度的监控,采用新型一体化数字温湿度传感器DHT11对温度和湿度进行采集,实现了一种数据无线传输途径和智控降温除湿设备的基于ZigBee的树状网络,该系统具有硬件简单化、成本较低、编程方便、通信可靠性高等特点,实现了通信双方非接触式的数据信息传送。

由于采用ZigBee无线传输方式,免去了有线布线方式的较多不利之处,有很好的应用前景。采用LabView图形化编程语言,使操作员更加容易实时监测到各个粮仓内的状态情况并及时的采取相应的控制及措施;同时LabView还具有可靠性高、速度快、功能强大、性能好等优点。

参考文献

[1]吕治安.ZigBee网络原理与应用开发[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008.

[2]许毅,李文锋等.无线传感器网络原理及方法[M].北京:清华大学出版社,2012(01).

用电信息采集终端调试的四个误区 篇8

1 认为现场已设置的用电信息采集终端地址会与铭牌地址一致

若用电信息采集终端管理发放更换严格按照流程进行, 这一误区是不存在的。但考虑到各种因素, 如现场用电信息采集终端已换而系统未走更换流程、系统中用电信息采集终端更换后现场未更换等, 部分用电信息采集终端的铭牌地址与系统中地址是不一致的, 此类用电信息采集终端现场若改为铭牌地址当然不会上线。

2 通信通道现场只设置主通道

按照常规思路, 只设置主通道是没有问题的, 但个别用电信息采集终端若通信主通道阻塞导致用电信息采集终端离线, 设置辅助通道的作用就发挥出来了。这类用电信息采集终端如果不往辅助通道方向考虑, 得出的结论只能是用电信息采集终端损坏, 造成资产浪费。

3 电能表地址设置方式始终如一

现在很多地方使用的电能表都可能来自不同厂家, 各个厂家电能表地址和通信规约也有所不同, 按照行业习惯, 电能表地址设置为电能表编号的后12位, 波特率为2 400。现在大部分智能电能表按此设置都可以正常抄表, 但很多相对老旧的电能表则不然, 需要根据厂家的技术参数进行设置。因此, 对于不同类型的电能表和用电信息采集终端, 应灵活设置电能表参数, 若都按一种方式设置, 抄表成功率会受到很大影响。

4 只排查现场问题忽视系统设置

移动终端采集 篇9

青海西宁供电公司为实现电能量采集系统建设“全覆盖、全采集、全费控”的目标任务, 计量部负责的专变用户采集工作按进度要求实现“全覆盖、全采集”, 但前期工作进展缓慢, 分析原因主要是终端与表计按设计要求采用“并联星形”接线方式, 接线复杂, 耗费材料多, 工作效率低, 且采集电能表计故障点。经过大量的数据分析、科学计算、现场论证, 最终确定了改进接线方式, 即将终端与表计连接的RS485屏蔽线接线方式由原来的并联改为串联二进制, 以实现减少接线点, 提高终端安装效率, 节约安装材料。

1 现状分析

西宁供电公司用电信息采集系统从2010年5月上线以来, 计量部高度重视系统建设工作, 力争2011年年底实现管辖专变用户“全覆盖、全采集”的工作目标。

但在系统建设的过程中, 采集终端安装效率不尽人意, 专变用户故障率高, 主要表现:一是负荷管理终端安装进度缓慢, 日安装量1-2户左右;二是安装消耗材料多, 每户安装终端所需两芯屏蔽线 (本地区简称RS485屏蔽线) 平均大概在50米左右;三是终端抄表成功率的可靠性不高, 只有68.3%。

分析原因主要是专变用户用电负荷大、各种计费表计安装点多且分散, 终端与表计按设计要求采用“并联星形”接线方式, 接线复杂, 耗费材料多, 工作效率低, 并增多了采集表计故障点。接线方式如图1。

此方式就是终端分别与每块表计通过RS485屏蔽线连接。

经过分析上述现象原因, 得出以下结论:

结论一:终端安装进度缓慢主要原因是高供高计的专变用户表计比较多, 并且分散, 布线施工难度大, 日安装量就低。

结论二:由于用户表计较多, 采用“并联”接线方式时, 终端分别与每块电能表之间连接RS485屏蔽线, 所需要的RS485屏蔽线较多, 并且影响终端安装的工艺美观。

结论三:由于终端分别与电能表计连接RS485屏蔽线, 故障点多, 影响终端采集成功率。

依据上述的原因, 经过大量的数据分析、科学计算、现场取证, 最终确定了改进接线方式, 即将终端与表计连接的RS485屏蔽线接线方式由原来的并联方式改为串联二进制方式, 以减少接线点, 提高终端安装效率, 节约安装材料。改后的RS485接线方式如图2。

这种方式是将用户侧所有表计用RS485屏蔽线串联连接起来 (即将所有表计的A、B口串联接在一起, 再与采集终端的A、B的相应端子上) , 再与负荷管理终端连接。

2“并改串”可行性分析

为了分析出两种接线方式的优劣情况, 采用同户安装对比法来判断。

经过讨论选定青海金诃藏药药业股份有限公司、青海省格拉丹东药业有限公司、青海汇通房地产开发公司、西宁春晖物业管理有限公司、青海久美藏药药业有限公司、青海海湖水泥制品有限公司、青海省高等级公路建设管理局拉脊山隧道改进管理组、青藏高原绿色肉食品有限公司、青海第二机床制造责任有限公司、青海环境保护设备制造厂、北京华联综合超市股份有限公司青海第一分公司等11家实验用户现场安装负荷管理终端, 先采用原来并联星形接线方式, 后采用串联二进制接线方式, 比较两者安装所用时间、所用RS485屏蔽线长度、数据传输速率, 得到如表1数据:

从表1可以看出, 串联方式安装时间为并联方式的一半;串联方式安装所用RS485屏蔽线大概为并联方式的三分之一;两者数据传输速率和线长有关, 但表的通信速率只需2400bps, 所以速率完全能够满足终端与表计通讯的要求速率。

由于采用串联接线方式, 表计越多, 终端与最后一块表计连接的RS485屏蔽线就越长。当终端满载时, 即接入8块表计, 采用串联方式, 屏蔽线阻抗产生的压降是否能满足《RS-485标准串行电气接口》中规定的最低驱动电压呢?

经过技术攻关组人员反复论证, 在短距离或低波特率数据传输时, 即一般在300m以下、速率为19200bps时, RS485屏蔽线特性阻抗取值120Ω, 不需匹配电阻, 不会产生信号反射, 不影响表计与终端信号的传输。

参照的指标如下:

RS485通信技术指标:

1) 传输速率:1200~9600bps, 理论上可达10Mbps

2) 传输误码率:≤10-9

3) 传输距离:≤1200m

4) 一次采集成功率:≥99%

5) 周期采集成功率:100% (周期为1天, 采集日冻结数据)

6) 采集终端单点抄表时间:<1s

7) 采集终端轮询抄表时间:<5min

8) 其他特殊指标要求:最大挂接节点数32

经过对青海金诃藏药药业股份有限公司等11家客户现场3个月的跟踪及数据论证。用户采集成功率的可靠性由以前的74%提高到现在的100%。这11家试验用户原需RS485屏蔽线600米左右, 现只需200米左右, 节约费用400米×7.2元/米, 合计2880元, 并且原需要8天完成的工作, 现4天就能完成, 节约人工费370元×2人×4天, 合计2960元, 总计节约5840元, 每户平均节约530元。

经过半年的追踪调查, 西宁公司管辖高供高计专变终端采集成功率取得明显提高, 由原来的65%提高到98%。同时达到国家电网公司要求用电信息采集系统同业对标的“终端在线率达到98%, 终端抄表成功率达到98%”的目标。

3 评估与改进

此项技术改进是针对电能信息采集系统建设中的技术难题提出的, 对系统建设起到了积极的推动作用, 因此此技术改进具备一定的科学性和先进性。

改进的科学性表现在改进的立项是依据客观存在的现象的分析, 得出客观存在现象的本质, 参照技术领域的系统知识体系, 经过技术专家的反复理论论证和专业技术专家现场实践的反复验证得出的。

改进的先进性表现在改进有着科学的理论依据, 改进技术革新前所未有, 改进技术成果显著。改进依据现有的通信技术知识, 经过反复演算得出的技术革新, 针对高供高计的专变用户的负荷管理终端的安装具有很好的积极的效果。同时, 改进也适应于小区集中抄表的RS485接线抄表方式, 效果显著。改进的执行也体现了国家电网公司“三集五大”的管理理念的价值观, 人、财、物的集约化管理, 提高劳动生产率, 为公司赢得更大的效益。

目前, 此项技术已在青海省电力公司推广, 为青海省电力公司用电信息采集系统的建设做出了巨大贡献。

改进具有科学性、先进性的同时也具有局限性, 改进主要是针对高供高计用户的负荷管理终端安装提出的, 对用户电能表计较多的情况具有明显的效果, 但是对表计较少或是表计特别分散的用户的负荷管理终端的安装的效果不是很明显, 原因是表计较少的用户负荷管理终端的安装时RS485布线比较简单, 特别是只有一块电能表的用户, RS485的接线方式可以视为“并联”方式, 也可视为“串联”方式, 改进所具有的科学性、先进性的技术效果体现不出来。

摘要：西宁供电公司在电能量采集系统建设过程中, 将采集终端与表能表连接的RS485屏蔽线接线方式由并联改为串联, 从而提高了采集终端安装效率、节约了安装材料。目前, 该项技术已在青海省电力公司推广应用到专变、公变用户领域, 为电能信息采集系统的建设做出了积极贡献。