解析电力部门如何实现远程自动化抄表功能
日期：2009-9-17 21:54:46 点击：
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1、应用背景：
随着国内电力事业前所未有的发展，电力资源的需求也迅速增长。 电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节，而传统的电量结算是依靠人工定期到现场抄取数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之处。电力部门面临着如何准确、及时结算购售电量和系统网损等工作，为了能够更好地为经营决策提供有力的数据依据，采用计算机技术来实现电力部门数据的信息化和自动化势在必行。
所采用的技术主要是利用RCM3100模块和GSM无线调制解调器基于GPRS网络实现远程抄表。在中南地区某国际知名电表公司的产品中，就利用Digi的核心功能模块RCM3110作为逻辑控制器，和西门子的GSM/GPRS无线调制解调器实现了远程抄表功能。
2、GPRS简介
GPRS（General Packet Radio Service），通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。数据传输速率最高理论值可达128k，目前接入速率可达到40k（与之对比，普通电话拨号的接入速率为56K），能满足用户无线数据通讯的需求。
3、功能实现简介
要实现基于GPRS网络远程抄表，就必须达到一下要求：
A, 系统能自动通过GPRS公网无线远程抄表，能自动对数据进行判断分析，发现问题及时报警。
B, 数据采集点设备可以保存一定的数据量，一旦断电要求数据不能丢失。中心服务器可以设定定时抄表，也可以实时抄表。
C, 中心服务器除了可以抄当天的全部数据外，还可以抄以前一段时间内任何一天的定时抄表数据及总数据。
D, 要求具有数据传输的安全性和稳定性。
实现的解决方案中，系统主要由具有“远程抄表功能的电表”和“中心服务器”组成。
“远程抄表功能的电表”主要功能是采集用户用电数据，存储数据，定期通过GPRS网络上传数据，接受中心服务器指令等。
“中心服务器”是基于数据库系统的一个TCP/UDP SERVER端，可以响应多个客户端的连接请求，并对TCP/UDP数据包进行接收、存储和分析，建立终端对应的数据分析、记录数据库，并提供数据分析和数据记录查询功能。通过统计分析，及时统计各用电计量装置所上传的数据，同时也可及早发现用电网络所出现的不平衡问题。并通过各种方式向管理人员提供查询分析功能。
系统方案如图1：
图1：系统方案原理图
4、远程抄表功能的实现
主要采用RCM3110核心功能模块作为逻辑控制器，如图2所以。
图2：RCM3110
RCM3110是基于功能强大的Rabbit 3000 微处理器，工作频率为29.4 MHz；工作电压为3.3 V (可接受5 V的I/O)；内置多种措施减少EMI，包括时钟扩展频谱等，低电磁辐射典型值<10 dB μV/m @ 3 m；256K Flash/128K SRAM；54 个数字量I/O口；6个串口 (IrDA, SDLC/HDLC，异步串口, SPI)；低功耗的”休眠” 模式 (<2mA)；积紧凑：47*42mm；综合其特点，是需要快速开发和部署嵌入式系统应用的理想选择。
其逻辑控制的应用程序开发是使用经过业界实践证明的Dynamic C? 软件开发系统：专门为基于Rabbit系统而开发的集成C编辑器、编译器、装载程序和调试器的开发系统。用户可以编写、编译、调试C和汇编程序，而不用离开Dynamic C 开发环境, 并且无须昂贵的芯片仿真器。免费提供全部源代码的TCP/IP 协议栈包含在Dynamic C和任意一个开发包中。如图3 所示，远程抄表功能的电表构造。
图3: 远程抄表功能的电表构造
5 结语：
基于Rabbit的RCM3110的模块实现电表的远程抄表功能，提升的电表的应用性能和场合。对于电表公司来说，提高了产品的竞争力，顺应了时代的技术和应用要求。当然，实现类似的功能，RCM系列的模块中还有很多款型号适合做类似的应用。主要看用户和产品实现的具体特点。用户可以参考相关的文档或网站。
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随着国内电力事业前所未有的发展，电力资源的需求也迅速增长。 电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节，而传统的电量结算是依靠人工定期到现场抄取数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之处。电力部门面临着如何准确、及时结算购售电量和系统网损等工作，为了能够更好地为经营决策提供有力的数据依据，采用计算机技术来实现电力部门数据的信息化和自动化势在必行。
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所采用的技术主要是利用RCM3100模块和GSM无线调制解调器基于GPRS网络实现远程抄表。在中南地区某国际知名电表公司的产品中，就利用Digi的核心功能模块RCM3110作为逻辑控制器，和西门子的GSM/GPRS无线调制解调器实现了远程抄表功能。
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2、GPRS简介
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GPRS（General Packet Radio Service），通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。数据传输速率最高理论值可达128k，目前接入速率可达到40k（与之对比，普通电话拨号的接入速率为56K），能满足用户无线数据通讯的需求。
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3、功能实现简介
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要实现基于GPRS网络远程抄表，就必须达到一下要求：
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A, 系统能自动通过GPRS公网无线远程抄表，能自动对数据进行判断分析，发现问题及时报警。
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B, 数据采集点设备可以保存一定的数据量，一旦断电要求数据不能丢失。中心服务器可以设定定时抄表，也可以实时抄表。
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C, 中心服务器除了可以抄当天的全部数据外，还可以抄以前一段时间内任何一天的定时抄表数据及总数据。
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D, 要求具有数据传输的安全性和稳定性。
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实现的解决方案中，系统主要由具有“远程抄表功能的电表”和“中心服务器”组成。
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“远程抄表功能的电表”主要功能是采集用户用电数据，存储数据，定期通过GPRS网络上传数据，接受中心服务器指令等。
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“中心服务器”是基于数据库系统的一个TCP/UDP SERVER端，可以响应多个客户端的连接请求，并对TCP/UDP数据包进行接收、存储和分析，建立终端对应的数据分析、记录数据库，并提供数据分析和数据记录查询功能。通过统计分析，及时统计各用电计量装置所上传的数据，同时也可及早发现用电网络所出现的不平衡问题。并通过各种方式向管理人员提供查询分析功能。
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系统方案如图1：
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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图1：系统方案原理图 P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
4、远程抄表功能的实现
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主要采用RCM3110核心功能模块作为逻辑控制器，如图2所以。
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图2：RCM3110
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RCM3110是基于功能强大的Rabbit 3000 微处理器，工作频率为29.4 MHz；工作电压为3.3 V (可接受5 V的I/O)；内置多种措施减少EMI，包括时钟扩展频谱等，低电磁辐射典型值<10 dB μV/m @ 3 m；256K Flash/128K SRAM；54 个数字量I/O口；6个串口 (IrDA, SDLC/HDLC，异步串口, SPI)；低功耗的”休眠” 模式 (<2mA)；积紧凑：47*42mm；综合其特点，是需要快速开发和部署嵌入式系统应用的理想选择。
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其逻辑控制的应用程序开发是使用经过业界实践证明的Dynamic C? 软件开发系统：专门为基于Rabbit系统而开发的集成C编辑器、编译器、装载程序和调试器的开发系统。用户可以编写、编译、调试C和汇编程序，而不用离开Dynamic C 开发环境, 并且无须昂贵的芯片仿真器。免费提供全部源代码的TCP/IP 协议栈包含在Dynamic C和任意一个开发包中。如图3 所示，远程抄表功能的电表构造。
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图3: 远程抄表功能的电表构造
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5 结语：
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基于Rabbit的RCM3110的模块实现电表的远程抄表功能，提升的电表的应用性能和场合。对于电表公司来说，提高了产品的竞争力，顺应了时代的技术和应用要求。当然，实现类似的功能，RCM系列的模块中还有很多款型号适合做类似的应用。主要看用户和产品实现的具体特点。用户可以参考相关的文档或网站。
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