1、應用背景:
隨著(zhù)國內電力事業(yè)前所未有的發(fā)展,電力資源的需求也迅速增長(cháng)。 電能計量是現代電力營(yíng)銷(xiāo)系統中的一個(gè)重要環(huán)節,而傳統的電量結算是依靠人工定期到現場(chǎng)抄取數據,在實(shí)時(shí)性、準確性和應用性等方面都存在諸多不足之處。電力部門(mén)面臨著(zhù)如何準確、及時(shí)結算購售電量和系統網(wǎng)損等工作,為了能夠更好地為經(jīng)營(yíng)決策提供有力的數據依據,采用計算機技術(shù)來(lái)實(shí)現電力部門(mén)數據的信息化和自動(dòng)化勢在必行。
所采用的技術(shù)主要是利用RCM3100模塊和GSM無(wú)線(xiàn)調制解調器基于GPRS網(wǎng)絡(luò )實(shí)現遠程抄表。在中南地區某國際知名電表公司的產(chǎn)品中,就利用Digi的核心功能模塊RCM3110作為邏輯控制器,和西門(mén)子的GSM/GPRS無(wú)線(xiàn)調制解調器實(shí)現了遠程抄表功能。
2、GPRS簡(jiǎn)介
GPRS(General Packet Radio Service),通用無(wú)線(xiàn)分組業(yè)務(wù),是一種基于GSM系統的無(wú)線(xiàn)分組交換技術(shù),提供端到端的、廣域的無(wú)線(xiàn)IP連接。數據傳輸速率最高理論值可達128k,目前接入速率可達到40k(與之對比,普通電話(huà)撥號的接入速率為56K),能滿(mǎn)足用戶(hù)無(wú)線(xiàn)數據通訊的需求。
3、功能實(shí)現簡(jiǎn)介
要實(shí)現基于GPRS網(wǎng)絡(luò )遠程抄表,就必須達到一下要求:
A, 系統能自動(dòng)通過(guò)GPRS公網(wǎng)無(wú)線(xiàn)遠程抄表,能自動(dòng)對數據進(jìn)行判斷分析,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)報警。
B, 數據采集點(diǎn)設備可以保存一定的數據量,一旦斷電要求數據不能丟失。中心服務(wù)器可以設定定時(shí)抄表,也可以實(shí)時(shí)抄表。
C, 中心服務(wù)器除了可以抄當天的全部數據外,還可以抄以前一段時(shí)間內任何一天的定時(shí)抄表數據及總數據。
D, 要求具有數據傳輸的安全性和穩定性。
實(shí)現的解決方案中,系統主要由具有“遠程抄表功能的電表”和“中心服務(wù)器”組成。
“遠程抄表功能的電表”主要功能是采集用戶(hù)用電數據,存儲數據,定期通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )上傳數據,接受中心服務(wù)器指令等。
“中心服務(wù)器”是基于數據庫系統的一個(gè)TCP/UDP SERVER端,可以響應多個(gè)客戶(hù)端的連接請求,并對TCP/UDP數據包進(jìn)行接收、存儲和分析,建立終端對應的數據分析、記錄數據庫,并提供數據分析和數據記錄查詢(xún)功能。通過(guò)統計分析,及時(shí)統計各用電計量裝置所上傳的數據,同時(shí)也可及早發(fā)現用電網(wǎng)絡(luò )所出現的不平衡問(wèn)題。并通過(guò)各種方式向管理人員提供查詢(xún)分析功能。
系統方案如圖1:
圖1:系統方案原理圖
4、遠程抄表功能的實(shí)現
主要采用RCM3110核心功能模塊作為邏輯控制器,如圖2所以。
圖2:RCM3110
RCM3110是基于功能強大的Rabbit 3000 微處理器,工作頻率為29.4 MHz;工作電壓為3.3 V (可接受5 V的I/O);內置多種措施減少EMI,包括時(shí)鐘擴展頻譜等,低電磁輻射典型值<10 dB ?V/m @ 3 m;256K Flash/128K SRAM;54 個(gè)數字量I/O口;6個(gè)串口 (IrDA, SDLC/HDLC,異步串口, SPI);低功耗的”休眠” 模式 (<2mA);積緊湊:47*42mm;綜合其特點(diǎn),是需要快速開(kāi)發(fā)和部署嵌入式系統應用的理想選擇。
其邏輯控制的應用程序開(kāi)發(fā)是使用經(jīng)過(guò)業(yè)界實(shí)踐證明的Dynamic C? 軟件開(kāi)發(fā)系統:專(zhuān)門(mén)為基于Rabbit系統而開(kāi)發(fā)的集成C編輯器、編譯器、裝載程序和調試器的開(kāi)發(fā)系統。用戶(hù)可以編寫(xiě)、編譯、調試C和匯編程序,而不用離開(kāi)Dynamic C 開(kāi)發(fā)環(huán)境, 并且無(wú)須昂貴的芯片仿真器。免費提供全部源代碼的TCP/IP 協(xié)議棧包含在Dynamic C和任意一個(gè)開(kāi)發(fā)包中。如圖3 所示,遠程抄表功能的電表構造。
圖3: 遠程抄表功能的電表構造
5 結語(yǔ):
基于Rabbit的RCM3110的模塊實(shí)現電表的遠程抄表功能,提升的電表的應用性能和場(chǎng)合。對于電表公司來(lái)說(shuō),提高了產(chǎn)品的競爭力,順應了時(shí)代的技術(shù)和應用要求。當然,實(shí)現類(lèi)似的功能,RCM系列的模塊中還有很多款型號適合做類(lèi)似的應用。主要看用戶(hù)和產(chǎn)品實(shí)現的具體特點(diǎn)。用戶(hù)可以參考相關(guān)的文檔或網(wǎng)站。