电表无线采集系统设计.docx

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1、电表无线采集系统设计 信息，通过无线通信将数据上传到集中器当中，或者是无线手持终端，同时集中器或者是无线手持终端也能够通过无线通信的方式设置电表采集监控器的参数。在存在着非法开启电表箱的时候，电表采采集监控器将会通过无线上报集中器，并且在电表采及监控器备份记录，电表采及监控器能够实现预付费的功能，通过无线设置开启预付费功能之后，用户购买电后通过无线网络自动将用户购买电金额下传导电表采集监控器，实现预付费的重置功能，无需运用预付费卡，当用户的预存金额为零的时候，电表采集监控器会自动切割该用户的供电电路。实现功能电表电费数据采集电表监控器通过采集脉冲信号来记录用户的电费运用状况，并且自动化记录保存

2、数据，最终能够同时监控2、4、8以及16路用户的电表信息。限制用点依据用户的信息，电费预交以及剩余电费状况等，电表监控器通过磁保持继电器来限制用户用电的通判。数据无线传输电表监控器定时通过无线网络以及集中网络实现数据的交换。非法开箱记录电表监控器通过采集电表箱们的开关信号，能够测知是否有开箱董总的发生，马上上传到集中器继而上传到检测中心并且进行记录。 2 系统的总体设计分析 电表无线采集系统设计的方案主要是如下图1所示。系统的限制器主要是为MC9S08AC16单机片，具有着最大20KHz的内部总线频率，运算的速度能够满意采集系统的须要，多大16KB的在线可编程FLASH以及1KB的片上RAM。

3、片上具有着两个异步通用串口以及一个串行外设接口SPI。 电表的无线采集系统的单片机主要是通过串口连接半工无线数据传模块，在同一时刻仅仅只是能够进行单项数据的发送或者是数据接收动作。单片及则是通过串口连接RS485收发器，一台或者是多台电表主要是挂在了RS485总线上，并且依据地址来进行区分，单片及能够对RS485总线上的电表数据做出实时的读取，之后将数据通过无线模块进行传输出去，单片机通过串行外界设备扩展SD存储器，将其应用在数据存储。 电表数据的汇聚中心，计算机主要是通过USB接口连接无线数据传模块，并且该传模块则是通过和电表无线采集系统的无线数据模块进行远距离的无线通信，接受来自采集系统的

4、电表数据，或者是发出一些限制的指令，从而能够更好的实现远程的无线抄表。抄表人员仅仅只是须要在数据汇合中心计算机面前便可以能够完成无线模块覆盖范围之内的电表数据抄取。 3 关于无线采集系统以及电表的接口设计分析 多功能电表主要是通过RS485接口以及微限制器进行连接，如上图2所示，本设计的选用接口芯片主要是为美国公司所研发的MAX485芯片。MC9S08AC16单片机串口的接受以及发送引脚分别为MAX485芯片的RO以及DI的引脚相互连接，单片及的IO口以及MAX485的DE以及RE引脚进行相互连接，用于能够实现RS485收发方向的限制，然而RS485工作在板双工作方式。 4 关于无线数据的模块

5、分析 主要是采纳半双供的多通道微功率嵌入式的无线数据模块，嵌入了高速单片机以及高性能的射频芯片当中，是具有着一千米的传输距离，并且采纳了高效循环交织纠错码，在较为困难的无线信道环境当中能够具有着非常强的抗干扰实力。收发频率的工作在于240MHz始终到960MHz，其中最大的空中速率为38400bps。 无线数传模块供应了标准的串口以及单片机进行相互连接，也可以通过USB砖串口设备以及电表数据汇聚中心的计算机进行相互的连接。无线数据传模块能够进行半双工组网，进行点对点或者是一点对多点的通信，当工作在一点对多点的过程中，其中一个站点主要是为主站，其余的则是为从站，不同的站点主要是通过位移的地址来进

6、行区分。主站进行整个网络通信协调的限制工作，站点之间发送带具有着地址码的数据帧，全部处于接受状态的站点全部都能够接收数据进行分析，要是接收的数据地址码和本站的地址码相同，那么该数据则是为有效数据，要是地址码存在着不同，那么则是为无效数据，干脆丢弃或者是不对其进行处理。为了能够更好的保证半双工通信能够有效的进行，接受发送数据的双方应当要有效的协调握手信号，对于正确接受到的有效数据发出接受确认的信号，从而能够保证不会有数据存在着意外的丢失。 5 关于电表的通信协议分析 电表无线采集系统以及电表之间的通信协议主要是采纳多功能电能表通信协议，规定了电能表的费率装置以及数据终端设备进行数据进行交换的过程

7、中物理连接以及协议，可工作在点对点或者是一主多从的数据交换方式。协议主要是为从结构的半工双工通信的方式。数据采集系统作为主站，电表则是为从站。每一个电表均安排不同的地质编码，通信链路的建立以及解除全部都是由主站发出的信念帧来进行限制。每帧由帧起始符、从站地址域、限制码、数据的长度、数据域以及帧信息纵向效验码以及结束符等七个内容所组成，每一个部分则是由若干字节所组成，如下表1所表示。 6 结语 本设计的电表无线采集系统的结构简洁，成本比较低。在进行点对点无线采集的过程中，可以对挂接在同一组RS485总线的全部电表实时抄取数据，也可以利用系统上无线数据模块来进行中继，延长无线传输的距离，那么电表数

8、据汇聚中心完全设置在远离电表的地方，在电表数据汇合中心计算机应用软件的协作之下能够实现无人抄表、远程抄表以及定时抄表。针对于这个系统来说，不仅仅能够全面的降低人力或者是成本，消退了人工的误差，也将会带来电力运营以及管理的新方式。 参考文献： 1崔齐.基于Cortex-M3微功率电表集采系统设计与实现D.西安电子科技高校，2022. 2吴昕.基于ZigBee短距离无线通信的三相智能电表系统的设计D.广西高校，2022. 3刘颖颖.基于嵌入式Web服务器的电量采集系统的设计与实现D.山东高校，2022. 4吴旭东.基于ZigBee无线传感器网络的电表监控系统的设计实现D.西南交通高校，2022. 5郑源滨.基于Zigbee和3G无线网络的智能电表系统设计J.电子世界，2022：189-192. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页