基于tinyos的无线电力抄表系统采集器的设计

《基于tinyos的无线电力抄表系统采集器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据第38卷第6期电力系统保护与控制V01．38No．61Q!!兰!旦!!旦墅!呈!墨z!堡苎￡型暨生竺旦翌垒￡2璺!翌!坠兰!垒：兰Q!Q基于TinyOS的无线电力抄表系统采集器的设计牛斗，王婷婷，姚艳艳，朴勇惺，张兵(东北电力大学信息工程学院，吉林吉林132012．)摘要：Tiny0S具有代码开放、使用简单，可靠性高，实时性好等优点，是专门针对无线传感器网络节点设计的操作系统。设计了一种基于ZigBee协议的无线电力抄表系统，详细论述了基于MSP430F149内核的抄表采集器的硬件设计总体方案，Tiny0S操作系统在该内核上的移植，以及

2、ZigBee协议在该系统上的实现。针对主控芯片的硬件资源，提出了静态任务调度机制，提高了Tiny0S的实时性能。本设计在实现了采集器各项功能要求的同时，降低了开发成本，保证了系统的安全性和可靠性。一关键词：Tiny0S；采集器；ZigBee；无线抄表；MSP430DesignofcollectorforwirelesselectricalmeterreadingsystembasedonTinyOSNIUDou，WANGTing-ting，YAOYah-yah，PIAOYong-xing，ZHANGBing(NortheastDianliUni

3、versity，Jilin132012，China)AbstractsTinyOS，whichisaspecialoperatingsystemforWSNnodes，hasalotofadvantagessuchascodesourceopening，usingsimply，highreliability,goodreal-timeandSOon．ThispaperproposesanewsolutionofpowerenergymeterreadingsystembasedonZigBeeprotoc01．Itparticularlydes

4、cribesthehardwaredesignbasedonMSP430F149，kerneltransplantationofTinyOSoperatingsystem，andtherealizationofZigBeeprotocolonthissystem．Thispapersuggestsastaticmechanismfortaskschedulingtowardthehardwareresourcesofmasterchip，whichenhancesthereal-timeperformanceofTinyOS．Thisdesig

5、nachievesthefunctionalrequirementsofthecollectoraswellasreducesdevelopingcostsandensuressecurityandreliabilityofthesystem．Keywords=TinyOS；collector；ZigBee：wirelessmeterreading=MSP430中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1674．3415(2010)06．0096-040引言目前，我国绝大多数地区抄取电表的数据还是通过人工，但是人工抄表方式效率低、成本高、质量

6、差，直接影响到我国电力企业的经营效益和社会效益。因此，为了有利于经济长期稳定的发展，提高人民生活质量，构建和谐社会，无线自动抄表系统应运而生，为广大人民群众带来了福音。ZigBee技术是近年来兴起的一种低功耗、低数据速率、低成本且数据可靠性高的双向无线通信技术，主要用于自动、远程控制领域及家用设备联网。基于ZigBee的技术特点以及抄表系统数据传输要求，采用ZigBee技术的无线抄表系统[1】是一个比较新而且具有相当实用价值的应用，使无线抄表技术能够更好地为广大用户提供服务。本文提出采用ZigBee无线网络技术实现本地数据采集，并通过GPRS网

7、络实现与中心站数据传输的方案，能有效解决传统抄表系统存在的一些问题。考虑到软硬件资源和开发的难度，本文采用在主控制芯片上移植TinyOS操作系统的方案来实现下层核心部分采集器的实现。1系统总体设计抄表系统整体采用分布式体系结构，数据管理中心与集中器之间的上层通信采集采用星型结构；集中器与采集器之间的下层通信采用总线型结构。上层通信以数据管理主站为中心，通过中国移动GPRS网络与分散于各物业小区的集中器连接，形成一对多的连接形式，实现集中器和数据中心系统的实时在线连接；下层通信包括电表采集终端采集和传输各电表的读数以及监控电表运行状态，集中器对数

8、据采集、存储、转发以及接收上位机下达的指令和对采集终端进行控制操作等。出于成本与通信可靠性的考虑，每栋居民楼设置一个采集器，电万方数据牛斗，等基于Tm