电力无线抄表系统研究

电力无线抄表系统研究（通用8篇）

篇1：电力无线抄表系统研究

在以前的查电表方式中，挨家挨户敲门查电表，无论是对敲门的人来讲，还是对被敲门的人来讲，都是一件非常麻烦的事情。现在已有许多的住宅用户都用上了预付费电卡，这一措施可以省去查表的麻烦，但是对电力部门来说，数据统计和实时监测仍然是一个有待解决的问题。

一、方案介绍

通过中国移动的GPRS网络系统，电力部门可将工业和民用电表采集的电力系统数据实时传递到地、市、省级的集中监控中心，以实现对电力监测设备的统一监控和分布式管理。GPRS网络可为电力系统提供了简单高效的通信传输手段。

中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建电力远程抄表系统，实现电表数据的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。

GPRS电力远程抄表系统由位于电力局的配电中心和位于居民小区的电表数据采集点组成，利用中国移动现有的GPRS/GSM网络，电表数据通过中国移动的GPRS/GSM网络进行传输。居民小区的所有电表首先连接到电表集中器，居民用户的用电数据由复费率电表通过RS485总线传到电表集中器，电表集中器通过RS232接口与GPRS DTU(Data TraNSfer unit，全称数据传输单元，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信 网络进行传送的无线终端设备)透明数据传输终端连接，电表数据经过协议封装后发送到中国移动的GPRS数据网络，通过GPRS数据网络将数据传送至配电数据中心，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。

对于DTU来说，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口数据与GPRS网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，DTU就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里，发送给数据中心。反之，当DTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时，从中取出数据内容，立即通过串口发送给用户设备。通过有线的数据采集中心，同时与很多个GPRS DTU进行双向通信。这是目前GPRS DTU应用系统中最为常用的方式。

二、方案优点

GPRS无线电力远程抄表系统具备如下特点：

① 实时性强： 由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

② 可对电表设备进行远程控制：通过GPRS双向系统还可实现对电表设备进行远程控制，进行参数调整、开关等控制操作。

③ 建设成本低： 由于采用GPRS的无线公网平台，只需安装好设备就可以，不需要为远程抄表进行专门布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低；

④ 集抄范围广： GPRS覆盖范围广，在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以完成对集抄的控制和管理。而且，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。

⑤ 系统的传输容量大： 配电数据中心要和每一个电表数据采集点保持实时连接。由于电表数据采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

⑥ 数据传送速率高： 每个电表数据采集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络传送速率理论上可达171.2kbit/s，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。

⑦ 通信费用低：用户可根据情况采用包月或包年不限流量的计费方式。

三、系统构建

由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名，各个电表数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问该主机，从而进行数据通信。

（一）系统组成1、电表数据采集点

电表数据采集点位于居民小区的信息中心，居民用户的用电数据由复费率电表首先通过RS485接口通过双绞线连接到位于小区信息中心的电表集中器，电表集中器再通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连。通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GSM网络，通过GPRS网络传送至电力公司数据中心电力远程抄表系统，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。

电表集中器通过RS485接口直接连接到电表上，既可支持单个电表，也可以同时支持多个电表，实现对电表参数的采集、存储、预处理或并将采集到的电表数据实时传送到配电中心；同时，电表集中器还可将配电中心发送的遥控指令传给电表控制模块，对电表进行控制操作。

2、配电中心

配电中心服务器申请配置固定IP地址，采用省移动通信公司提供的DDN专线，与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽，当电表数据采集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。

监控中心RADIUS服务器接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证，后传送到监控中心计算机主机，通过系统软件对数据进行还原显示，并进行数据处理。

配电中心计算机主机可进行业务管理和计费管理，对电力数据进行校验、计算、存储、分析、管理等，可对异常情况进行警告，同时对用户使用情况实时监控，保证电力局的合法收益。

3、GPRS/GSM移动数据传输网络

电表集中器采集的数据经GPRS/GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输，最终传送到监控中心IP地址。由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，配电中心计算机主机配置固定的IP地址，各个电表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。

（二）系统方案

各电表使用GPRS透明数据传输终端，通过移动的GPRS网络与配电中心相连。

电表使用GPRS普通数据卡或APN专用数据卡，同时监控中心对各点GPRS终端编号进行登记，保存相关资料以便识别和维护处理。各电表数据采集点运行系统软件，支持24小时实时在线，实现信息采集点24小时传送采集的电表数据。

凡电力局授权的信息采集点均可以使用本系统：

1、电表数据采集点必须使用移动统一的APN卡，用户使用本卡只能用于与供电局数据中心通信功能。

2、终端设备使用梦网科技公司提供的GPRS移动数据通信终端。

3、用户登记：符合供电局的规定。

推荐省级配电中心通过公网使用APN接入到移动GPRS网，这种方式成本比较低，安全性比较高，而且速度和网络服务质量都保障；也可以通过GPRS专线接入到移动GPRS网，这种方式成本高，安全性高、稳定可靠。

由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络，配电中心计算机主机配置固定的IP地址，各个电表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。

（三）产品特性

系统采用MRM6155 DTU无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的GPRS网络，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，提供标准RS232/RS485接口，可直接与PC、单片机系统、RTU测控终端、PLC（指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。也是公共有限公司、电源线车等的名称缩写）、GPS接收机、数据集中器等连接，具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远端站点之间的数据采集和控制。

1、高度集成GPRS和TCP/IP技术，可实现点对点，点对多点等灵活的无线组网方式；

2、内置嵌入式CPU完成复杂的网络协议，支持PPP、ICMP（Internet Control Message Protocol，Internet控制报文协议）、TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）、UDP（User Datagram Protocol，数据包协议）、DNS等协议，为用户数据提供透明传输通道；

3、性能稳定，保证野恶劣环境下长期可靠工作，内置看门狗电路；

4、支持永远在线模式，用户可设置心跳间隔时间和心跳包，保持设备长期在线；

5、在网络故障或中心关闭等情况下，DTU具有条件恢复后自动重连功能；

6、DTU能够工作在全透明传输方式下保证100%不丢失，除非网络故障；

7、DTU能够工作在全透明传输模式和用户指令模式，以给DTU傻瓜型和灵活性双重角色；

8、支持中心为固定IP方式或动态IP+动态域名解析方式；

9、提供RS232/RS485/RS422通讯接口，波特率可选择，从300bps到115200bps，开始位/停止位/奇偶校验可选，RTS/CTS流控可选；

10、支持近端和远程参数配置与访问；

11、支持远程唤醒；

12、内置FLASH存储器，能够长期保存用户配置的参数；

13、支持串口升级固件程序；

14、支持APN数据专网业务；

15、抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用场合。

（四）安全措施

由于电力远程抄表系统的特殊性，本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，稳定是指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。

1、APN（英文全称是Access Point Name，中文全称叫接入点，是您在通过手机上网时必须配置的一个参数，它决定了您的手机通过哪种接入方式来访问网络）专网模式：利用SIM卡的唯一性，划定用户可接入某系统的范围，可以有效避免非法入侵。采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入，在网络侧对SIM卡和APN进行绑定，只有属于指定行业的SIM卡才能访问专用APN。普通手机号的GPRS终端无法呼叫专门的APN。

2、对于特定用户，可通过数据中心给每个移动终端分配特定的用户ID和密码，其他没有数据中心分配的用户ID和密码的移动终端将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。

3、安全的防火墙过滤，设置防火墙软件保障系统安全。

四、结论

对于电力部门来说，远程变电站抄表一直是一件非常头疼的事情，需要投入大量的人力、物力和财力。因为变电站数量众多，地理位置分散，给工作人员带来极大的不方便。电力公司也可利用GPRS移动数据网络对各重要电力节点进行监控，自动读取相关数据并加以分析，还可进一步进行远程控制或设备维护，可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线建设成本。

篇2：电力无线抄表系统研究

电力无线采集应用系统从总体上是一个以实时数据采集为基础，以数据分析为手段，以提高企业管理能力为目标的软件分析监控系统。通过与历史数据以及知识库得比对得到线路相关的优化信息和告警信息，同时生成可以作为存档备案的历史数据和综合图表。本方案主要针对电量、功率以及电压电流等电气数据，通过综合比对线路上的功率和压降为用户提供线路功率不平衡指标参数。通过电量分析为用户提供线路实时线路损耗数据。通过电量实时查抄，电力管理部门还可以对线路、用户、单个电表的电量数据进行考察和考核，生成负荷曲线。程序通过与基准复合曲线进行对比可以及时了解出现偏差的负荷线。

通过这些数据信息的收集、加工和处理，能最大限度地挖掘电网各个环节的实时数据所反映的电网运行情况。电力管理部门可以以此为依据对线路进行管理和监督，同时可以对线路用电情况进行预测。为电力企业的生产管理和经营决策提供及时、准确的信息服务。为电力企业监控整个电力运营情况提供支撑。

从功能和实现技术上来说，本方案主要包括档案管理、数据采集与远程抄表、负荷管理与负荷分析、防窃电与告警分析、统计分析、系统管理和维护六个主要模块。

从具体地说，系统将实现如下目标：

 加快信息的采集、加工处理和反馈速度。

 加强基础数据管理和信息共享。

 通过及时反馈的信息，强化安全生产手段，及时处理各类缺陷和事故，确保供用电安全，提高供电质量。

 强化线损和电价等指标的考核管理，努力降低成本，提高效益。

 通过管理信息系统的建设和实施，逐步建立科学、规范的业务管理体系。为企业的管理

篇3：浅谈电力无线远程抄表系统的架构

关键词：电力,无线远程抄表系统,架构

1 概述

随着电子网络的普及并进入家庭, 如今人们坐在家里不仅能享受远程教育、远程医疗, 开展电子商务, 还能实现远程抄表与交费, 远程抄表市场正迅速兴起。无线通信数字网络的飞速发展, 无线远程自动抄表已成为发展的必然趋势, 其应用领域极为广阔。本系统由带系统软件的主站、带GPRS模块的采集器、电度表组成。手持终端是本系统的补充, 在系统出现意外时进行人工抄表。本文就电力无线远程抄表系统的架构进行深入思考。

2 电力无线远程抄表系统的概述

目前, 基于仪表分布点多面广, 其远程抄表大多仍沿用有线传输方式, 线路维护量很大。由于电话线公用, 通讯时经常发生冲突, 既影响了数据的传输也对电调部门的正常工作造成了干扰, 并且此种方式对通讯部门程控交换机正常、稳定的运行也有一定的影响。为保证传输质量, 若采用专线方式, 投资成本太高;GPRS技术的用电管理自动抄表系统由电度表、带GPRS通讯模块的采集器和服务器组成。采集器实时采集用户的用电数据, 通过GPRS把数据汇集到服务器。具有采集数据快速准确, 能快速生成用电统计分析, 交费单据等特点, 与传统的人工抄表、电话线抄表相比, 极大地提高了效率。本系统除了准确、实时抄表外, 还提供了设备管理功能, 如告警:开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警等;控制:对欠费用户进行拉闸等。并提供停电数据保护功能, 在停电48~72小时内仍可抄表和监控。

3 电力无线远程抄表系统的优势

3.1 成本低

GPRS无线网络可为电力系统提供了简单高效的通信传输手段。中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建电力远程抄表系统, 实现电表数据的无线数据传输具有可充分利用现有网络, 缩短建设周期, 降低建设成本的优点, 而且设备安装方便、维护简单。

3.2 实时性强

由于GPRS具有实时在线特性, 系统无时延, 无需轮巡就可以同步接收、处理所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

3.3 集抄范围广

GPRS覆盖范围广, 在无线GPRS网络的覆盖范围之内, 都可以完成对集抄的控制和管理。而且, 扩容无限制, 接入地点无限制, 能满足山区, 乡镇和跨地区的接入需求。

3.4 传输容量大

数据中心要和每一个电表数据采集点保持实时连接。由于电表数据采集点数量众多, 系统要求能满足突发性数据传输的需要, 而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

3.5 传送速率高

每个电表数据采集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络传送速率理论上可达171.2kbit/s, 目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右, 完全能满足本系统数据传输速率 (≥10Kbps) 的需求。

3.6 易于扩展和维护

由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络, 因此监测中心计算机需要一个固定的IP地址或固定的域名, 各个电表数据采集点采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问该主机, 从而进行数据通信。

4 电力无线远程抄表系统的架构

4.1 公网接入方案

服务器采用公网方式接入Internet, 如ADSL拨号宽带上网, 申请公网固定IP地址;可以实现中小容量的电表数据采集应用。

4.2 专网接入方案

服务器采用中国移动通信公司提供的DDN专线, 申请配置固定IP地址, 与GPRS网络相连。由于DDN专线可提供较高的带宽, 当电表数据采集点数量增加, 中心不用扩容即可满足需求, 可实现大容量数据采集应用。监控中心服务器接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证, 后传送到监控中心计算机主机, 通过系统软件对数据进行还原显示, 并进行数据处理, 这样进一步增强了系统数据通信安全性能。配电中心计算机主机可进行业务管理和计费管理, 对电力数据进行校验、计算、存储、分析、管理等, 可对异常情况进行告警, 同时对用户使用情况实时监控, 保证电力局的合法收益。

4.3 GPRS移动数据传输网络

电表集中器采集的数据经GPRS网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理, 转换成在公网数据传送的格式, 通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输, 最终传送到监控中心IP地址。各电表使用GPRS透明数据传输终端, 通过移动的GPRS网络与配电中心相连。电表使用GPRS普通数据卡或APN专用数据卡, 同时监控中心对各点GPRS终端编号进行登记, 并与采集点信息进行关联, 以便识别和维护处理。采集中心运行数据采集中心系统软件, 实时采集电表数据。凡电力局授权的信息采集点均可以使用本系统:电表数据采集点必须使用移动统一的APN卡, 用户使用本卡只能用于与供电局数据中心通信。终端设备使用北京东方讯科技公司提供的CG12DTU无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的GPRS网络, 具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点, 提供标准RS232/RS485接口, 可直接与PC、单片机系统、RTU测控终端、PLC、GPS接收机、数据集中器等连接, 具有远程诊断、测试、监管功能, 满足各行业调度或控制中心与众多远端站点之间的数据采集和控制。高度集成GPRS和TCP/IP技术, 可实现点对点, 点对多点等灵活的无线组网方式内置嵌入式CPU完成复杂的网络协议, 支持PPP, ICMP, TCP, UDP, DNS等协议, 为用户数据提供透明传输通道。用户登记:符合供电局的规定。推荐省级配电中心通过公网使用APN接入到移动GPRS网, 这种方式成本比较低, 安全性比较高, 而且速度和网络服务质量都保障;也可以通过GPRS专线接入到移动GPRS网, 这种方式成本高, 安全性高、稳定可靠。由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络, 配电中心计算机主机配置固定的IP地址, 各个电表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。

结束语

综上所述, 远程抄表需要投入大量的人力、物力和财力。因为数量众多, 地理位置分散, 给工作人员带来极大的不便。随着GPRS网络的逐渐完善和应用技术的不断成熟, GPRS的应用领域也会越来越广阔。电力公司可利用GPRS移动数据网络对各重要电力节点、大用户电表进行监控, 自动读取相关数据并加以分析, 还可进一步进行远程控制或设备维护, 可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线建设成本。

参考文献

[1]陈天恩.基于GSM技术的远程自动抄表系统研究[J].机电信息, 2011, 18.

篇4：电力无线抄表系统研究

关键词：远程无线；抄表系统；处理

中图分类号：TP3-4

1 电力远程抄表系统研究

本系统采用GPRS数据通信方式实现数据的采集和实时监控，以无线通信网络为基础、利用现有通信技术和服务，完成对终端智能电表的数据采集、传输、处理以及实时监控。基于系统成本和功能实现风险方面的考虑，优先选用技术成熟度高、使用广泛的技术和硬件设备，不仅可以实现各种基本功能，还可以有效降低开发成本并大大缩短设计周期。在充分利用现有无线网络和硬件基础设施的基础上，利用GPRS平台实现构建无线抄表系统，实现数据的无线传输，主要优点有[1]：（1）降低安装成本：利用现有的成熟的设备和服务以及硬件平台和运行设施，只需要进行设备增加，而不需要大规模的设备改造和重复建设，不用布设专门线路。前期投入较少，见效快，后期维护升级成本低；（2）实时性强：与以往的一些应用系统，例如GSM相比，GPRS在实时性上具有明显优势，在系统的通信过程中延迟非常小，不需要过多等待，可以同时对多个数据点进行信息的采集，能最大程度上满足系统的实时性的需要；（3）抄表范围广：GPRS网络覆盖范围较为广泛，可以在更大的范围内完成对终端的管理和控制，并且接入点没有限制、容量扩展也没有限制，可以满足多种地域的接入需求；（4）能够实现对电表的远程监控：GPRS的双向数据信道可实现对电表的实时控制、参数调整等远程操作。

远程抄表系统组成一般包括：电表、采集器、远程控制中心等。远程抄表系统从结构上大体可以分为：系统主站、无线通信信道、数据采集设备三部分。主站为单独组网，采用防火墙进行安全隔离。通过RS-485协议将用户端数据传送给处理控制模块，GPRS模块将数据传输至远程监控中心，实现数据的采集和指令的交互。

2 电力远程抄表系统异常处理机制研究

远程抄表系统每一个通信单元都含有几百个甚至上千用户终端，数量众多的通信终端为系统的安全可靠运行增加了较大压力。并且在实际的工作运行环境中，智能电表要求是24小时连续运行，系统也要保持24小时连续进行数据的采集和处理，这对系统的抗干扰能力也提出了很高要求。但是目前情况下，电表生产厂家多、型号复杂，电磁兼容、抗干扰性能不一，这些情况往往会造成数据的不准确，造成异常情况的发生。主要异常情况可分为电表故障类异常、事件类异常、IC卡异常等[2]，主要异常情况如表1所示：

具体异常处理机制分析如下：（1）系统内部控制系统错误：当用户目前账户余额为0时，电表内部设定的继电器断开，控制开关被触发，系统断电。当此项异常情况出现后，电表持续供电，在系统显示屏幕上显示错误代码，系统用户在购买电后，错误代码消失；（2）ESAM错误：在液晶显示器上显示代码，并将错误代码发送至控制中心，提醒用户和管理中心需更换ESAM进行电能表的维修；（3）内卡初始化错误：显示错误代码，由用户向服务公司反映维修；（4）存储器故障：上传错误代码，提醒工作人员进行修复；（5）过载：程序探测到用户使用负荷大于的1.2倍的最大电流，在液晶显示器显示相应错误代码，并将结果上传至信息中心；（6）过压：程序探测到用户电压大于1.15倍，在液晶显示器显示相应错误代码，并将结果上传至信息中心；（7）有功电能方向改变：程序在执行过程中探测功率变化，如果发现功能数字在减少，表明进出线接反了，将结果反馈至控制中心，并设定异常级别，提醒工作人员进行维修；（8）用户编码错误：显示错误代码，反馈结果，主要由用户方进行解决；（9）购电超囤积：在探测到异常情况出现后，提示用户，需处理；（10）卡损坏或不明类型卡：显示错误代码，提示用户重新插卡；（11）已经开过户的新开户卡：显示错误代码，提示用户重新插卡。

3 异常处理机制的实现

读表模块的设置主要是为了监控终端，并且依照電表约定的串口来进行指令的发送，由于RS-485采用的是半双工接口，所以需要切换收发状态。

异常处理机制的主要处理模式如下[3，4]：（1）中断方式：在系统检测到异常之后，中断正在执行的块，完成异常处理之后，在控制流程返回处理中断点，继续执行程序；（2）无条件转移方式：在系统检测到异常之后，需要无条件终止执行的操作，从而转向有标号的异常位置开始进行处理；（3）恢复方式：系统检测到异常后，要控制流程转向异常处理器，由其负责将未处理的操作完成，然后在出现异常的位置继续执行；（4）重试方式：这种方式是具有特殊处理语义的中断方式，在失败后重新执行。

异常处理是系统设计中的重要部分，直接关系到系统的稳定和完备性，本文在电力远程无线抄表系统的设计中，重点从软件层面上设计了较为完备的异常处理机制。

在完成系统的异常处理机制设计线程后，需要对相应的线程和功能进行测试，但是由于时间、精力以及实现条件的限制，本文主要在JAVA虚拟机进行了系统层面的功能测试盒性能测试，测试结果显示，本文设计的异常处理机制满足系统设计要求。

4 结束语

本文在研究现有各种无线抄表系统规定基础上，设计了基于GPRS电力远程无线抄表系统异常处理机制，采用多线程技术，加入异常处理机制，使该系统更加完善。利用多线程技术，将各部分功能独立出来，以线程的方式来运行，将各部分之间的相互影响降到最低，使系统运行更快、更稳定、功能更强，同时降低了系统异常对其它部分的影响，并进行了系统的性能测试和功能测试，保证了系统运行的正确性和完整性。

参考文献：

[1]李志伟.基于AT指令的串行通信程序的设计[J].微计算机信息，2007（33）：272-274.

[2]XING Jian Ping；ZHANG Jun；LI Wei Ye Vehicle GPS real time monitoring communication system base on GPRS/CSD，2006.

作者简介：李卫炜（1979-），男，河北保定人，工程硕士在读，研究方向：计算机技术。

篇5：电力无线抄表系统研究

摘要：依靠低压电力载波通信技术，发展起来的集中抄表应用系统，能实现台区电费的远距离集中抄录，监控对台区总电量、线损的统计、计算，有效缓解了抄收电费工作量大的问题。但只采用远程抄表的台区仍然需要抄表员给用户送电费单，并进行人工催费，仍然无法满足供电局在“电费核收”环节减员增效、提高管理水平的客观要求。

关键词：低压电力载波通信技术 集中抄表应用系统 远程抄表

依靠低压电力载波通信技术，发展起来的集中抄表应用系统，能实现台区电费的远距离集中抄录，监控对台区总电量、线损的统计、计算，有效缓解了抄收电费工作量大的问题。但只采用远程抄表的台区仍然需要抄表员给用户送电费单，并进行人工催费，仍然无法满足供电局在“电费核收”环节减员增效、提高管理水平的客观要求。

依靠智能IC卡技术，发展起来的预付费电力管理系统，能实现先交费，后用电的管理模式。解决了电费收缴难的问题，但无法实施有效的用电管理及监控，如电费核算周期内的线损计算、电量汇总等功能，不能实现“抄”“核”环节的自动化。

预付费低压电力载波集中抄表系统有机的将上述两种技术结合在一起，运用低压载波通信技术、智能（CPU）IC卡技术、国际通行的3DES加密及密码管理技术、数据库管理技术、有线/无线通信网络技术,综合上述两种应用系统的优势，在实现预付费电力管理的同时，使系统仍然具备远距集中抄表，监控的功能。为供电企业全面实现“抄”“核”“收”自动化，提高运营效率，规避电费风险，提供了更加可靠的技术支持。

系统组成

CHZ151-3Dj 多费率载波抄表集中器、DDSD411型单相电子式多功能电能表、中央管理计算机和IC卡多功能电能表管理软件、智能（CPU）IC卡、手抄机

系统各组成部分简介

2.1 CHZ151-3Dj集中器

CHZ151-3Dj 多费率载波抄表集中器作为预付费低压电力载波集中抄表系统的中心环节，通过有线/无线通信网络连接管理系统计算机，通过低压电力线连接电能表。负责抄表过程的控制以及抄表数据的接收、存贮与转发。CHZ151-3Dj 多费率载波抄表集中器与中央管理系统计算机的管理软件通信有多种方式：RS232方式、内置/外置MODEM方式、RS485方式、PDA红外通信方式、GSM和GPRS通信方式。CHZ151-3Dj 多费率载波抄表集中器与下位多个电表控制模块的通信通过电力载波通信方式对管理的电能表进行实时抄表、冻结抄表、通/断电操作。可广泛用于城乡居民小区和企、事业单位的用电管理。

2.2 DDSD411型单相电子式多功能电能表

DDSD411型单相电子式多功能电能表作为预付费低压电力载波集中抄表系统的终端设备，是采集、管理用户用电数据信息的主要设备。该表主控CPU采用专为自动抄表及远程监控系统而设计的单片微处理器（单芯片解决方案）；电能计量采用ADE7755计量芯片；显示器采用专门定制的汉字LED/LCD。具有集成度高、安全性高，计量精度高，功耗小，通信接口丰富，显示清晰且信息量大等特点。

该电能表按照生产使用过程，及所含信息的不同，依次经历如下过程:

·裸表态（即生产出来不含任何信息的电表）

·原始态（即裸表态电表输入了必要电表参数，且启动安全机制的电表）

·发行态（即原始态电表导入了系统管理信息和系统安全信息的电表）

·运行态（即发行态电表导入了用户个人信息和安全信息的电表）

并可通过IC卡进行表态转换。

该表通过电力线载波接口与集中器通信，接受来自集中器的指令，并依据指令要求上传计量数据、用户管理信息及本用户表的状态信息。实现低压电力载波集中抄表功能和实时监测功能。

该表通过IC卡接口，接受来自系统管理计算机的设置信息，用户数据，并依据系统设置进行计量，同时反馈本表的计量信息，用户管理信息和状态信息。实现多种计费方式的预付费功能。

该表还具有多种扩展接口及告警、欠费断电功能，以方便管理部门对用户用电状况的稽查、管理和服务。

该表性能指标符合DL/T614-1997、GB/T 17215-2002（IEC61036）、GB/T 15284-2002的要求；IC卡性能符合GB/T 18460-2002标准要求；载波性能指标符合电力行业标准DL/T 698-1999，红外通信协议符合行业标准DL/T 645-1997。该表具有安全可靠、计量精度高、LCD或LED显示、安装方便等诸多特点，特别适用于居民用户和工业用户的电能计量及控制。

2.3 IC卡多功能电能表管理软件

IC卡多功能电能表管理软件，是专为预付费低压电力载波集中抄表系统设计的配套软件。该软件集电能表档案管理、数据采集、数据管理和异常分析及IC卡售电管理为一体。为用户提供了较为完善的人机界面。

根据软件功能方案的要求，系统划分为以下5个部分

·基本信息管理部分：录入基本数据信息,建立数据库，为具体操作做准备；

·IC卡管理部分：在操作权限的控制下，制备各种功能IC卡，进行预付费管理操作；

·载波管理部分：在操作权限的控制下，完成设置集中器、载波集中抄表、数据管理等操作；

·数据维护部分：在操作权限的控制下，可以对数据库数据进行数据计算和相应的打印、浏览等操作；

·系统管理部分：可以对数据库进行修复、压缩、备份等操作。

2.4 智能（CPU）IC卡

CPU智能IC卡保密性能好，安全系数高。在系统中主要作为电能表的各项参数设置，预付费电量（金额）的传递来使用。其中IC卡操作系统和其支持的国际通行3DES加密算法，负责IC卡信息的存储、传递安全。负责根据预先设定的安全机制，对操作者的身份进行验证并对其操作权限进行控制，以及数据的加解密传递。

预付费低压电力载波集中抄表系统中共有6种功能卡：系统设置卡，清零卡，补电卡，换表卡，检查卡，用户卡。

系统中IC卡电能表和IC卡的运作关系见图2。

2.5 手抄机

手抄机在系统中主要作为电能表的各项参数设置，及人工抄收集中器或电能表的一种补充手段。主要通过红外接口进行工作。预付费低压电力载波集中抄表系统五大特点

3.1 载波通信技术与智能IC卡技术的有机结合

依靠低压电力载波通信技术，发展起来的集中抄表应用系统，能实现台区电费的远距离集中抄录，监控对台区总电量、线损的统计、计算。有效缓解了抄收电费工作量大的问题。但只采用远程抄表的台区仍然需要抄表员给用户送电费单，并进行人工催费。仍然无法满足供电局在电费核收环节减员增效、提高管理水平的客观要求。

依靠智能IC卡技术，发展起来的预付费电力管理系统，能实现先交费，后用电的管理模式。解决了电费收缴难的问题。但无法实施有效的用电管理及监控，如电费核算周期内的线损计算、电量汇总等功能，不能实现“抄”“核”环节的自动化。

预付费低压电力载波集中抄表系统有机的将上述两种技术结合在一起，综合上述两种应用系统的优势，在实现预付费电力管理的同时，使系统仍然具备远距离集中抄表，监控的功能。为供电企业的“抄”“核”“收” 全面自动化，提供了更加可靠的技术支持。

3.2 丰富的工作方式

预付费低压电力载波集中抄表系统中，DDSD411型单相电子式多功能电能表通过电能表工作方式字的设置，完成工作方式控制及转换设计。

该系统由于兼IC卡预付费和载波抄表管理于一体，而且又兼容单费率和多费率于一身。在实际应用中，可以有多种方式可以选择，概括起来主要有以下几种配置方案：

·第一种：单费率IC卡预付费载波系统

·第二种：多费率IC卡预付费载波系统

·第三种：IC卡预付费单费率系统

·第四种：IC卡预付费多费率系统

·第五种：单费率载波系统

·第六种：多费率载波系统

工作方式的转换，只需通过IC卡多功能电能表管理软件制作出相应设置的系统设置卡，将系统设置卡对目标电能表作插卡设置即可完成。省去以往更换电能表的方式，使台区改制和升级变得方便可行，并且可方便的在同一台区内通过设置其电能表的工作方式管理不同的用户。为供电企业管理复杂台区提供了切实可行的解决方案。

3.3 完善的安全措施

对于各种供电管理系统，安全问题一直是系统能否投入使用的重要标志。在预付费低压电力载波集中抄表系统的研制中，通过对国内多种厂家IC卡系统的分析，并模拟了各种可能的攻击，采取了一系列有效的措施。确保系统安全。表1为各安全措施保障的对象和其作用一览表。

该IC卡安全系统符合：《中国金融集成电路（IC）卡规范》及《全国银行IC卡密钥管理规则（暂行）》，为本系统与银行联网，实现一卡通奠定了坚实的基础。

3.4 高度的系统集成

在预付费低压电力载波集中抄表系统的研制中，采用了许多大规模，超大规模集成电路。如：带载波接口，红外接口，RS485接口，显示驱动接口及系统时钟日历的微处理器，带高精度A/D转换，电压/频率转换的ADE7755计量芯片等。这些集成电路的运用，为供电企业提供了有很高性价比的优质产品。具备多种通断电方式：载波电能表状态时，可进行远程通断电控制；IC卡预付费电能表状态时，电量用尽后，继电器自动断电。

3.5 先进的系统升级手段

在预付费低压电力载波集中抄表系统的研制中,项目组在提高产品现有性能的同时，也着眼于未来，选择了具有在线编程能力的微处理器。即当推出新版本时，可在不拆卸电能表的情况下，现场升级系统中应用软件。

应用情况

西安供电局临潼供电分局自2003年底开始参与预付费低压电力载波集中抄表系统的研制，并于2004年开始正式使用。经过近两年的运行，预付费集抄表计运行正常，电能表实抄率达到了100%。后台抄收管理软件运行情况良好，不仅可实时观测客户的电量、电费数据，还可对每户电压、电流、功率进行实时监控。

预付费集抄技术的综合管理系统的推广使用，对于改善电力营销管理的意义是十分重要的，其带来的社会效益和经济效益也是十分显著的。归纳起来，主要有以下几点。

降低了电力系统的管理成本。改变了落后、陈旧的人工抄表计费模式，实现了抄表方式的技术革命，降低了抄表、催费的人力投入，为供电系统减员增效，降低管理成本创造了有利条件。该系统项目实施后，仅通过节省人力及降损两方面分析，临潼供电分局每年可增加直接经济效益20万元以上，而实际上该系统所带来的隐含的、间接的经济效益则远高于此。

安全性和工作效率。采用该系统后，抄表人员可以做到足不出户就可读取实时电能表的数据，极大的提高劳动生产率，同时减少了抄表人员登杆作业的危险性，因而方便、快捷、安全。

避免了人工抄表、收费的弊端。原始的手工抄表和收费，以及一些管理上的漏洞，用电管理中存在“关系电、权力电、人情电”现象，线路高损、抄表差错、客户欠费不仅使供电企业蒙受损失，也给用电客户带来了不必要的麻烦。该系统的实施，增加了用电透明度，最大限度降低了电费回收风险，也使客户用上了“放心电、满意电”。

为科学地发展用电负荷提供帮助。通过本集抄系统的三相负荷平衡分析，营业所管理人员可以很直观地查阅到各台区三相负荷分布情况。在发展新装负荷时，就可以作到有的放矢，避免了由于盲目发展负荷、单项负荷过重所造成的线路损耗。

丰富了农电配网的运行管理手段。本系统的运行实施使农村低压配网的运行管理产生了革命性的变化。不仅改变了旧有的必须依赖线路运行维护人员眼勤、手勤、腿勤的“三勤”维护方式，也给开展完全数字化、精确化的三率管理，合理调配电能资源，科学地进行运行管理奠定了坚实的基础。

篇6：电力无线抄表系统研究

为满足居民对生活用电的需求，不断提高供电服务质量，电力企业正在对城镇居民住宅实施一户一表工程，以提高用户用电收费的准确、合理性。一户一表的实施给电力企业增加了大量的工作量，一个中等城市户表数可达数十万台之多，除配电线路改造外，更有大量的抄表收费工作。如靠抄表员登门抄表和收费既要化费大量的人力和时间，给用户带来诸多不便；而且抄录的数据在时间上离散性大、准确度低，给用电管理带来很大困难。

为此，电量计量与远程集中抄表是现代电力营销系统的一个重要环节。采用远方集中抄表技术、银行划拨收费的方式完成抄表、收费工作，给供电企业和广大用户提供了简捷、准确的收缴电费手段。抄录数据的准确性和同时性，又给用电管理、分析、监察、线损计算提供了有效依据，提高了用电管理水平。随着技术的进步和经济的发展，远方集中抄表系统将进一步为需求侧管理提供良好的技术手段。【系统介绍】：

厦门建纬信息科技有限公司用电信息远程集中抄表管理系统，是针对智能化住宅小区集中抄表应用而推出的解决方案，本系统由主站、远程数据采集终端、计量仪表组成，实现数据采集、存储和传输，并对计量仪表和远程数据采集终端运行工况准确实时监控、用量统计和分析，结算收费、催费。具有管理和结算功能，可实现多级、多层次分权管理功能。

一、整体系统由三级设备、二级通道以及一套系统构成。其中；

1、三级设备指的是电量计量设备，数据采集设备和主站设备。

2、二级通道指的是数据采集设备（采集终端）与电量计量设备的数据通道（下行通道）和数据采集设备（采集终端）与主站系统的数据通道（上行通道）。

3、一套系统指的是电力用户用电信息远程集中抄表管理系统。

二、建设内容

1、在智能小区各用户安装电子式电表。

2、安装厦门建纬JW5202数据采集终端，并在终端与多个电表直接进行485总线连接。

3、将数据采集终端过无线GPRS/CDMA通讯方式接入系统。

4、在主站系统设置档案及通讯信息，对上述设备进行联调，对电能量数据进行采集、管理、监测和信息发布。

5、各工作站可通过系统进行电能量管理和应用工作。

【系统框图】：

【主要功能】：

本系统功能强大，使用方便，为用户节省了大量的人力和管理资源。包括：

◆ 自动抄表：避免打扰用户，减少抄表人员；提高电能计量的的时效性和准确性。◆ 档案管理：对包括面向电力设备对象的参数管理、各种电网设备档案管理、数据采集终端参数设置、采集方案管理、分析参数设置、业务变更管理。

◆对市/县级电网辖区内各变电站、工矿企业用户、居民用电等各类用电计量点进行自动抄表和用电监测；

◆ 模块管理：主要实现系统功能模块的配置管理功能。◆ 参数设置：根据采集终端功能，设置采集终端参数（复位命令、校正采集终端时针、设置采集终端自动抄表时间、集采集表终端计档案装载）、控制命令、终端状态检测。

◆ 数据导出：主要实现将系统中的电表信息、用户信息、数据字典等参数数据导出为TXT文本格式，可以将表计日抄读、月抄读数据导成EXCEL格式，便于客户手工结算。

◆ 日抄读：根据采集终端功能和对采集终端的相关设置，主要实现抄读采集终端采集到的电表在当天抄表时段内的数据。

◆ 月抄读：根据采集终端功能和对采集终端的相关设置，主要实现抄读采集终端采集到的电表在一个月中某个冻结时间点的数据。

◆ 随机抄读：根据采集终端功能，主要实现抄读采集终端采集到的电表在一段时间内每一天的重点曲线数据。◆ 历史抄读：根据采集终端功能，主要实现抄读采集终端采集到的电表在规定时间段内任意一天的数据。

◆ 查询统计：提供档案数据查询、历史记录查询、二次数据比对、抄读失败记录查询。◆ 数据分析：系统通过对上传的数据进行分析，自动生成各种报表并绘制各种曲线，管理人员可以及时掌握用户的能源消耗状况，为生产、管理和决策提供及时可靠的信息。◆ 损耗管理：系统会自动计算线损，对于监控线路的总表和分表的差值超过合理的损耗范围，系统会报警提示，以方便管理人员及早进行查疏堵漏。

◆ 告警管理：对于各测量点测量数据出现异常情况，系统会自动报警提示，以便及时发现问题。◆ 远程控制：现场仪表可设置通讯控制模块，通讯控制模块可以接受管理中心计算机传来的指令打开或者关闭用户用电线路，从而实现远程实时控制功能。（可选）◆ 短信通知：以短信方式将用户某月的用电量发送给用户。【主要特点】：

◆一体化设计，具备市/县级电网一体化应用的解决方案的能力，提供关口、大用户、台区等领域的基础应用和数据统计浏览功能，为用户提供统一的用电信息采集应用。

◆ 实用性：智能化小区与供电企业距离远，因此采用覆盖广泛的GPRS/CDMA网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行。

◆ 实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的 远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千个用户的实时用电信息传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警。

◆ 可扩充性，支持主站设备、数据采集终端、电表等规模数量的平滑增加，无需修改应用程序。◆ 易维护性，系统可对数据采集终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程终端软件升级等。

◆ 性价比高，该系统专为供电公司电能计量管理企业量身定制，充分考虑到供电公司用户各个环节的业务需求，性价比很高。【客户收益】:

◆ 该系统解决了入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素等问题，减少了物业部门的工作量及不必要的纠纷。

◆ 该系统可为物业管理部门提供设备实时监控、用量统计分析、结算收费、催费、远程控制，为管理部门提供准确、完整的用户用电的信息数据。【适用范围】：

篇7：电力系统抄表收费岗位竞聘演讲稿

尊敬的各位领导、各位评委：大家好！

此时此刻，当我怀着无比激动的心情，站在这个挑战与机遇并存的人生舞台，面临成功与失败的决择，我本着追求理想、求职上进、体现价值的目的，走上了今天的演讲台，接受大家的评判和公司的挑选。

我叫蒋颜芳，生于1975年月，现年39岁，1995年7月毕业于宣汉县水电校，1995年10月被分配到宣汉县电力公司。虽然没有分得岗位，但我这些年一直在外务工，进厂当过工人，进餐厅当过服务员，进学校当过义工。虽说不是自己的专业，但我学会积累，增加了阅历。同时我没有忘记自己的专业，还经常读书，与公司的职工交流，不断的学习和充实自己。我始终是电力公司的一份子，关心着电力事业的发展，时刻准备着，坚信公司不会抛弃我们，以一颗诚挚的心，等待着公司的招唤。

我没有辉煌的过去，只求把握好现在和将来。今天，我竞聘的是“抄表收费”岗位，我认为我有如下几个优势：

一是有吃苦耐劳的精神、坚持不懈的毅力。我从小在农村长大，深深懂得“梅花香自苦寒来，宝剑锋从磨砺出”的道理。做每一件事都勤勤恳恳，认认真真，不怕吃苦，不讲价钱，有始有终，坚持到底从不放弃。我坚信只要用心，干一行，爱一行，通过努力就会做得尽善尽美。

二是有热情耐心的服务态度，礼貌友善的亲和力。务工期间，同工人同甘共苦，团结一心，打成一片；当服务员期间，经过了正规培训，做到了热情主动、耐心细致、礼貌待人、并且仪容自然、端庄大方，举止文雅，服务期间从未与客户发生过冲突，让客户高兴而来，满意而归；在做义工期间更是培养了自己的爱心，善心。懂得了关心和关爱，懂得了“晓之以理，动之以情”的道理，用真情，用真心去感染和感化身边的人和事。我相信无论什么岗位，只要以心换心，以诚相待，就能得群众的认可。

三是有锐意进取的事业心，敢于担当责任感。我平时爱学习，不断更新自己的观念，好学善思，在工作上追求完美，不求最好，但求更好。有锲而不舍的进取精神，甘于恪尽职守，履职尽责。不逃避，不推脱，敢于面对困难，披荆斩棘，勇往直前。

如果能竞聘成功，我会不负众望，不辱使命，做到“以为争位，以位促为”。

第一、加强学习，与时俱进，不断提高自身思想素质。一方面是加强是理论学习和业务学习，我们处在一个知识迅速增加，信息不断更新时代，唯有不断学习新知识，掌握新本领，开阔新思路，才能顺应形势的发展和工作的需要。另一方面是在思考上实践上加强学习，“学而不思则罔，思而不学则殆”只有把学习和勤于思考结合起来，才能把所学知识融会贯通，不断充电，完善自我，紧跟时代步伐，与时俱进。

第二、脚踏实地，扎实工作，不断提高自身的业务能力。“业精于勤，荒于嬉。”我一定会珍惜这来之不易的工作，做好身边每一件事。不断在工作中总结教训，积累经验，探索路子，创新方法，力求完美。工作不单是埋头苦干，更应该用心去巧干，事半功倍，达到能干事，会干事，干成事的效果。

第三、爱岗敬业，团结奉献，不断提高自身的作风建设。雷锋日记里有这样一段话：“如果你是一滴水，是否滋润了一寸土地；如果你是一线阳光，是否照亮了一分黑暗；如果你是一颗螺丝钉，是否永远坚守在你的岗位。”它告诉我们无论什么岗位，都要发挥它最大的潜能，做出最大的贡献。我是一棵小草，愿献上一丝新绿；我是一颗露珠，愿奉上一丝甘甜；我是一名电力公司员工，愿奉献我的青春和热血。

各位领导、各位评委：我才疏学浅、无法用言语来表达我对事业的热爱，对工作的向往，对人生的追求。但是通过今天这个平台给了我信心，给了我勇气，我决不放弃，时刻准备着！

当然，这次的邂逅，错过了黄金的季节，我也决不气馁，会更加清醒地查找自身存在的差距，励精图治，努力学习，完善自我。

我的演讲结束。

篇8：电力无线抄表系统研究

目前我国电能数据的采集基本上为手工抄表,这种方式需要抄表工人挨家挨户去读取电能表的数字,每月或每两月抄一次,通过微机或手工制作的电费单催缴用户电费,如果用户家中无人就没法读取数据。人工抄表的方式不利于数据统计,还存在着错抄、漏抄、估抄等问题[1]。科学技术的发展对抄表方式提出了提高可靠性、实时性及数据处理方便性等新的要求,而无线自动抄表系统则是自动抄表系统中一种较优的方式。

2 自动抄表系统总体设计

无线抄表系统是由监控中心计算机系统、无线远程抄表终端和GSM无线通讯移动网三部分构成,系统总体结构如图1所示。监控中心计算机系统的主要功能是接收下位机发来的电度数,算出电费,然后发送短消息到用户手机,并生成和打印报表等。远程抄表终端定时读取电度表,并发送到监控中心计算机。

3 GSM无线通讯的硬件

无线通讯终端采用SIEMENS TC35i[2]作为通讯模块,配以MAX3232实现TTL电平电到RS232电平的转换,如图2所示。TC35i与GSM 2/2+兼容、双频(GSM900/GSMl800)、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705,且易于升级为GPRS模块,模块有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息。该模块集射频电路和基带于一体,向用户提供标准的AT命令接口,为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输,方便用户的应用开发及设计。TC35i有40个引脚,通过一个ZIF(零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类,分别为电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。其中15脚为点火线IGT,当TC35i通电后须给IGT一个大于100ms的低电平,模块才启动;31为Power down,32为SYNC。16~23为数据输入/输出,分别为DSR0、RING0、RxD0、TxD0、CTS0、RTS0、DTR0和DCD0。TC35i的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器,符合ITU-TRS232接口标准。它有固定的参数:8位数据位和1位停止位,无校验位;波特率在300bit/s~115bit/s之间可选;硬件握手信号用RTS0/CTS0;软件流量控制用XON/XOFF;CMOS电平。

4 电能抄表测量端的硬件

在本设计中,电能抄表测量端以Winbond公司的单片机W78E58为核心,采用MAX813L和S12887分别实现掉电检测和数据保护的功能。工作时,单片机只需定时测量单相脉冲电能表输入的脉冲,再根据脉冲数与用电量之间的比例关系即可得到用户的用电量,定时通过TC35i无线通讯终端监控发送用户的用电量到系统中心计算机。

MAX813L除了具备手工复位功能外,还能够在上电、掉电以及降压情况下提供复位信号。当VCC降到低于4.65V门限电压时RST变为高电平,在VCC上升超过4.65V门限电压后能保持复位信号200ms;当VCC降到1V时仍能保证复位输出处于正确的状态[1]。MAX813L同时还能对系统电源前端监测,当PF1输入低于1.25V时,PF0则输出低电平,以供单片机通过中断对现场数据进行保护处理。

DS12887美国DALLAS公司推出的8位并行接口实时时钟/日历芯片,内含14字节时钟和控制单元、114字节的用户非易失性RAM、十进制/二制累加器、总线接口电路。内置一个锂电池,断电后能运行十年以上而不丢失数据;具有计秒、分、时、日、月、年、星期信息,并有闰年补偿功能;可编程用二进制码或BCD码来表示时间、日历和闹钟;具有定闹中断、周期性中断、时钟更新周期结束中断。

液晶显示模块采用带中文字库的128X64,是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式的FYD12864-0402B,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;内置8192个16×16点汉字,和128个16×8点ASCII字符集,也可完成图形显示。系统还可以通过按钮实现查询当前用电量、本月用电量等功能。

5 系统软件设计

5.1 远程抄表终端程序设计

程序设计的任务是:(1)用户电量的采集与处理;(2)TC35I的启动、状态检测;(3)单片机与TC5i的串口通信;(4)液晶显示。系统软件主要由初始化模块、电量的采集模块程序、串口发送模块程序和显示模块四部分组成。主程序流程如图4所示。

目前,发送短消息常用Text和PDU(Protocol Data Unit,协议数据单元)模式。使用Text模式收发短信息代码简单,实现起来容易,但缺点是不能收发中文短信;而PDU模式不仅支持中文短信,也能发送英文短信。PDU模式收发短信可使用3种编码:7-bit、8-bi和UCS2编码,7-bit编码用于发送普通的ASCII字符;8-bit编码通常用于发送数据消息;UCS2编码用于发送Unicode编码字符[4]。单片机与TC35i的软件接口其实就是单片机通过AT指令控制手机的控制技术,首先设置TC35i模块的工作模式:AT+CMGF=n,n=0为PDU模式,n=1为文本模式,通常设置为PDU模式,在这种模式下,能传送或接受透明数据(用户自定义数据)。AT+CMGL=n为读TC35i模块内的短消息,n为短消息信号。AT+CMGL=n为列出模块内的短消息,n=0时未读的短消息,n=1为已读的短消息,n=2为未发送的短消息,n=3为已发送的短消息,n=4为所有短消息。AT+CMGL=n为删除TC35i模块内的短消息,n为短消息编号。通过TC35i写入不同的AT指令,能完成多种功能,如网络登录、发送SMS消息、接受SMS消息等。在本系统中串口通讯是采用中断的方式来实现的,其短消息发送流程图如图5所示。

5.2 系统中心计算机软件设计

本设计根据软件总体设计的要求和过程,将PC机软件分为数据通讯、数据管理模块二大部分。在本设计中PC机作为上位机,通过串口与TC35i通讯,其通讯软件主要是利用VB6.0的MSCOMM控件实现的。利用VB建立一个库文件,将PC机接收TC35i传送来的短消息,用于数据的显示、存储。数据管理部分负责数据的统计、查询以及数据库的备份和维护。系统软件整体结构框图如图6所示。

6 结论

采用GSM远程无线自动抄表系统大大减少了人力,提高了效率,提高了可靠性,降低了费用,可为合理用电提供高效、科学的管理手段,为电力部分的电能表管理网络化、抄表自动化提供一种可选择的有效方法,有很好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]严利平,刘和平.电能计量装置的无线抄表系统[J].单片机与嵌入式系统应用,2001(7):59-62.

[2]李迎春,张佑生.基于GSM短消息在无线数据采集与监控中的应用[J].算机工程与应用,2004(7):213-215.

[3]陈卫兵,束慧.单片机系统中的掉电检测和数据保护[J].仪表技术,2003(2):26-27.

[4]吴磊,胡杰.基于GSM短消息的分布式油井生产监控系统[J].长江大学学报(自科版),2006(9):69-71.