遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中集中器軟件的模塊化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0 引言
近些年來由于電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展而加快了各個行業(yè)的自動化進(jìn)程，在電力行業(yè)內(nèi)，也依靠現(xiàn)代化技術(shù)改變了傳統(tǒng)的手工抄表方法，使得抄表工作在不需要人力的情況下依靠網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)就能快速而準(zhǔn)確的完成，提高了抄表過程中數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性、可靠性、信息量。目前的自動化抄表系統(tǒng)主要有掌上抄表系統(tǒng)，有線抄表系統(tǒng)和無線抄表系統(tǒng)，其中掌上抄表系統(tǒng)需抄表人員用掌上抄表器抄收數(shù)據(jù)，因此自動化程度不夠；有線系統(tǒng)需要施工布線，既提高了費(fèi)用又增加了難度；而無線抄表系統(tǒng)雖不需布線，安裝也方便，但信號易受外界干擾，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性較差，容易抄收失敗。因此主要研究基于GPRS的無線遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，利用GPRS技術(shù)連接主站與集中器，從而縮短了布線的范圍及長度，并可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地獲取電表數(shù)據(jù)并上傳數(shù)據(jù)到主站，重點(diǎn)研究基于GPRS的有線集中器的軟件設(shè)計(jì)。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述
完整的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)包括主站、集中器、采集器、載波表、手持終端等，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

主站是運(yùn)行抄表系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，一般放在電力中心，由它來發(fā)出命令進(jìn)行定時(shí)抄表、實(shí)時(shí)抄讀或設(shè)置相關(guān)信息等操作。主站通過GPRS與集中器通信。
集中器負(fù)責(zé)連接若干個電表或采集器，此范圍內(nèi)的所有電表的抄讀工作由集中器統(tǒng)一完成，然后再將結(jié)果傳送給主站，集中器與主站間通過GPRS連接，下行通過RS 486進(jìn)行連接。
本文重點(diǎn)介紹集中器中通信軟件的設(shè)計(jì)。

2 集中器通信軟件設(shè)計(jì)
2．1 集中器功能
集中器除了響應(yīng)主站命令外還要負(fù)責(zé)對電表的定時(shí)抄讀，因此設(shè)計(jì)集中器軟件時(shí)要明確這2個功能，即：響應(yīng)主站命令與定時(shí)抄表。響應(yīng)主站命令任務(wù)的啟動是由主站命令到達(dá)觸發(fā)的，定時(shí)抄表任務(wù)則應(yīng)該由集中器內(nèi)時(shí)間觸發(fā)而啟動的，不同的任務(wù)對應(yīng)不同的處理流程。
2．2 響應(yīng)主站流程
集中器向上與主站連接，向下與各終端進(jìn)行通信。與主站間的通信集中器處于從屬地位，它只有在接收到主站中的命令時(shí)才做出操作，而不能主動與主站發(fā)起通信；而其與下行終端通信時(shí)，集中器處于主動地位，它在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候向下終端發(fā)出命令，而不會收到下行的主動請求幀。
圖2描述了集中器通信流程，通信的工作始終運(yùn)行在外圍的無限循環(huán)中判斷和接收主站請求幀，當(dāng)接收到主站命令后先判斷此數(shù)據(jù)幀是否校驗(yàn)正確，若錯誤檢查錯誤原因，并根據(jù)錯誤類型設(shè)置錯誤代碼，然后發(fā)送異常應(yīng)答幀；否則判斷是否是集中器命令，若不是集中器命令則需要判斷是否需要轉(zhuǎn)發(fā)，需要轉(zhuǎn)發(fā)則首先將協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后將命令轉(zhuǎn)發(fā)出去，接收到轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)后再向主站響應(yīng)；若是集中器命令，則根據(jù)操作碼對集中器進(jìn)行相關(guān)操作，操作完成后返回響應(yīng)幀，然后進(jìn)入下一個循環(huán)繼續(xù)等待主站的命令幀。