基于sx1278與gprs的遠(yuǎn)程無線抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、為了確保“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)。基于SX1278與GPRS的遠(yuǎn)程無線抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　摘要：為提高電力行業(yè)的辦事效率，減輕人工上門抄表的工作量，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一款基于SX1278和GPRS的遠(yuǎn)程無線抄表系統(tǒng)，該系統(tǒng)由采集端、網(wǎng)關(guān)端和管理端構(gòu)成。通過硬件和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試，使系統(tǒng)設(shè)備在室外環(huán)境下?lián)碛休^高的穩(wěn)定性，抄表數(shù)據(jù)擁有較高的準(zhǔn)確性，從而達(dá)到智能遠(yuǎn)程抄表的目的。測(cè)試表明，該系統(tǒng)傳輸穩(wěn)定性強(qiáng)，傳

2、輸效率高，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，為智能化辦公提供參考與借鑒。　　關(guān)鍵詞：SX1278；GPRS；雙向通信；無線抄表　　中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007--0172-02　　近年來，隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的手工抄表方式已經(jīng)不再適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)。自動(dòng)抄表的出現(xiàn)不僅節(jié)約了勞動(dòng)力成本，而且降低了誤抄，漏抄等手工抄表所帶來的問題。無線遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)工作效率高，數(shù)據(jù)精確，使電力系統(tǒng)的管理效率得到顯著提高[1]。為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)

3、行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)?！　”鞠到y(tǒng)采用多種無線通信技術(shù)，由SX1278和GPRS作為系統(tǒng)總體框架，組建一個(gè)電表數(shù)據(jù)管理中心與用戶電表間的智能抄表系統(tǒng)。SX1278是半雙工傳輸?shù)牡椭蓄l收發(fā)器，常應(yīng)用于電量，水量等數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。GPRS是GSM的延續(xù)，采用了分組交換技術(shù)，擁有傳輸速度快，傳輸穩(wěn)定等特點(diǎn)。結(jié)合并運(yùn)用這兩種方式，可大大

4、提高遠(yuǎn)程無線抄表系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性?！　?系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)　　本系統(tǒng)分為三個(gè)部分，分別是采集端、網(wǎng)關(guān)端和管理端，如圖1所示，采集端由RS-485總線采集電表數(shù)據(jù)并通過SX1278無線模塊發(fā)送至網(wǎng)關(guān)端，網(wǎng)關(guān)端將收到的數(shù)據(jù)通過GPRS發(fā)至管理端，最后管理端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。本系統(tǒng)具有雙向通信的功能，上行：電表數(shù)據(jù)上傳至管理端，管理端接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理、解析和管理；下行：管理端發(fā)送抄表指令至電表，實(shí)現(xiàn)抄表功能?！　odbus協(xié)議　　Modbus協(xié)議是本系統(tǒng)電表數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議，它是通訊協(xié)議的一種，可以通過不同的媒介方式傳輸，如RS232、RS

5、485、光纖、無線電等。Modbus通訊協(xié)議包括以下兩個(gè)方面：一是波特率，檢驗(yàn)方式，數(shù)據(jù)位，停止位須按需求進(jìn)行設(shè)置；二是數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)須進(jìn)行以下定義：起始符+設(shè)備地址+功能代碼+數(shù)據(jù)+校驗(yàn)+結(jié)束符，如此才能保證接收方正確地接收到發(fā)送方傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該方式極大地提高了傳輸?shù)目煽啃?，保證了傳輸?shù)捻樌M(jìn)行[2]?！　∮布嗽O(shè)計(jì)　　采集端為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源

6、全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)。　　采集端主要由電表、采集器、RS-485總線、SX1278無線模塊、復(fù)位模塊、TTL轉(zhuǎn)RS485模塊、時(shí)鐘模塊和電源模塊構(gòu)成。采集器選用STC12C5A60S2作為主控芯片，該芯片內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，2個(gè)串口，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，具有高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的性能，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，性價(jià)比較高。采集端選取的RS-485總線允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器，可以

7、采用一對(duì)多的工作方式采集電表數(shù)據(jù)，同時(shí)該總線的傳輸性高且抗干擾能力強(qiáng)。SX1278無線模塊采用高效的循環(huán)交織糾檢錯(cuò)編碼，具有遠(yuǎn)距離的抗干擾能力，可以保證數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)不易失真，同時(shí)還具有靈敏度高/無線喚醒等功能。　　網(wǎng)關(guān)端　　網(wǎng)關(guān)端主要由集中器、SX1278無線模塊、復(fù)位模塊、GPRS模塊、時(shí)鐘模塊和電源模塊構(gòu)成，集中器采用STC12C5A60S2作為主控芯片，通過SX1278無線模塊與采集端建立短距離無線通信。GPRS擁有分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無線信道，同一無線信道又可以由多個(gè)用戶共享，資源可以被有效的利用，同時(shí)

8、允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行連接，十分適用于間斷的數(shù)據(jù)傳輸，本系統(tǒng)利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)端與管理端的遠(yuǎn)程通信。　　管理端設(shè)計(jì)　　系統(tǒng)采用Eclipse開發(fā)平臺(tái)，Java