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RCM3110实现远程抄表功能的应用
2013-09-04 09:53:42

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。