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跟着技术的展开，抄表办法也从现场人工抄表到远程自动抄表转变，当时用于抄表的技术有多种，如RS485总线、红外和电力线载波等，这些抄表技术相对比较老到，但运用却各有其局限性，如RS 485总线抄表需要布线而增加投资，且传输间隔不能超过1200m，红外抄表需要人工现场抄表，电力载波抄表由于电磁烦扰等的影响传输间隔受限。GPRS通讯技术老到，网络覆盖广，可以永世在线，按流量计费，费用贱价，且不受间隔和空间的束缚，使得在抄表工作的运用非常适宜。

　　1 GPRS网络电能表

　　GPRS网络电能表就是GPRS通讯技术和电表技术的结合体，他将三相多功用电能表和GPRS通讯模块相结合，构成具有无线网络通讯才干的电能计量设备。GPRS网络电能表由基表和GPRS无线通讯模块两部分组成。

　　1.1 基表

　　基表可完结通常三相多功用电能表的根本功用，在未接入GPRS通讯模块的情况下，不影响其作为通常多功用电能表的运用。它对交流仿照量进行实时采样、处置和存储，完结电能计量、需量测量、复费率、负荷曲线核算和存储、数据冻住、工作记载、复费率等，可完结用户预购电控制、负荷控制、远程控制等功用。具有RS 485通讯接口、红外通讯接口、GPRS通讯模块接口，以完结数据的抄读和设置;基表还具有本地液晶显示，可支撑本地巡显和键显功用。

　　1. 2 GPRS通讯模块

　　GPRS通讯模块是GPRS网络电能表的数据上载的要害节点，作为网络电能表的一个独立模块，在不影响基表计量的情况下，满足用户抄表系统的技术需要和传输规约，完结数据的可靠传输。GPRS通讯模块与基表的下行通讯满足DT/L645多功用电能表通讯协议，与主站的上行通讯满足《电力用户用电信息搜集系统通讯协议》(Q/GDW 376.1-2009)标准。

　　在此偏重描写GPRS通讯模块的软硬件描写。

     2 GPRS通讯模块硬件规划

     2.1 GPRS无线通讯模块的系统。系统包括：ARM微处置器(LPC2138)、GPRS模块、FLASH和铁电存储器、红外收发、RS 232串行调试接口、RS 485通讯接口、JTAG仿真接口、LED指示及电源改换等。

　　2.2 模块功用

　　2.2.1 微处置器

　　选用依据ARM7TDMI-S内核的32位微处置器LPC2138，其内嵌了512 KB的高速FLASH存储器和32 KB的RAM，具有丰盛的外设资源，如：2个32位守时器(带捕获、比较通道);2个10位8路ADC;1个10位DAC;PWM通道;47路GPIO;9个边际或电平触发的外部间断;具有独立电源和时钟的RTC;多个串行接口(UART，I2C，SPI，SSP);内含向量间断控制器，可配备间断优先级和向量地址;片内Boot装载程序，可以完结在系统/在运用编程(ISP/IAP)，通过片内PLL可完结60 MHz的CPU操作频率，具有空闲和掉电2种低功耗方式，并且可通过外部间断唤醒。

　　2.2.2 GPRS模块

　　选用深圳有方科技出品的M580z模块，其内部集成了TCP/IP协议栈，具有两个通讯链路，一路标准TTL串行通讯端口，精简的AT指令集，通过AT指令可完结模块的参数设置和数据发送。M580与CPU通过一个TTL电平的串行口联接。

　　2.2.3 存储器

　　由于与主站的上行通讯应满足《电力用户用电信息搜集系统通讯协议》，需要存储规约需要的一类数据(实时数据)、二类数据(曲线数据、统计数据)和三类数据(工作)，特别是曲线数据需要存储的数据量大，因此选用大容量的FLASH存储器来存储二类和三类数据。由于铁电存储器可无束缚的擦写，所以用来存储需要常常更新的实时数据和设置参数。存储器与MPU的接口为SPI接口。

　　2.2.4 串行接口和JTAG仿真端口

　　运用RS 232串行口、红外通讯口可完结模块参数的本地设置和维护。其间，RS 232串口可完结对GPRS模块情况的监测，通过RS 485串行口可抄读满足《电力用户用电信息搜集系统通讯协议》的数据;JTAG仿真端口可对ARM处置器进行仿真和程序烧写。

　　2.2.5 LED指示

　　LED指示灯用来指示模块的电源情况、模块登入情况、网络通讯情况及保电情况等。

　　2.2.6 三相电能表

　　三相电能表完结电能量及电压电流等数据的搜集与核算。它与MPU通过一个串行口联接，通讯规约满足DT/L645协议，模块守时抄读三相表数据，包括电量、需量、电压、电流等实时数据，并将抄读到的数据进行改换和存储，以满足主站对模块的访问需要。

　　3 软件描写

　　3.1 整体架构

　　软件描写依据μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的多任务描写，整体架构如图2所示。

　　系统软件包括：主任务、上行任务、下行任务、仿照串口任务、工作处置任务和控制处置任务。

　　3.1.1 主任务

　　完结全局变量初始化，硬件环境初始化，信号量和消息队伍的建立、其他任务的创建和发起、键盘扫描、系统时辰和守时处置、复位处置等功用。

　　3.1.2 上行任务

　　上行任务完结GPRS通讯链路的建立、维护及与主站的数据交换，包括链路维护、数据收发、协议解析等功用。

　　3.1.3 下行任务

　　完结对基表数据守时抄读、数据处置、数据存储、数据的转发等功用。

3.1.4 仿照串口处理任务

　　由于系统有必要完结上行通讯端口、下行通讯端口、RS 485通讯端口、RS 232通讯端口和红外通讯端口5个串行通讯口，而LPC2138内部只需两个串行口，所以有必要对串口进行扩展。在此，用软件来仿照串口通讯，以完结串口扩展。建立一个仿照串口处理任务，专门处理下行抄表仿照串口、红外通讯仿照串口和调试仿照串口。

　　3.1.5 工作处置任务

　　工作处置任务处置系统发生的各类工作，包括工作记载、工作上报等。

　　3.1.6 控制任务

　　控制任务实行一些控制操作，包括预购电控制、保电控制、告警 3.2 软件模块完结流程

　　软件选用模块化描写，每个任务包括不一样的功用模块，由于系统包括模块较多，在此只给出主任务模块流程图及上行任务中的GPRS链路维护模块流程图。

    3.2.1GPRS链路维护流程
           上行任务中的链路维护模块包括：GPRS网络登入、链路情况检测以及心跳维护等。其间，GPRS网络登入程序流程如图4所示。在GPRS通讯链路建立后，假若长时辰无数据传输，则GPRS网络联接将被断开，所以有必要在一守时辰间隔内发一个心跳帧至主站，供认主站应对后说明链路情况正常。不一样品牌GPRS模块的AT指令集不一样，因此在编程前须知道相关GPRS模块的指令集，以完结链路的建立和维护。

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