电力负荷管理系统的无线接入方式的研究.pdf

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1、万方数据第29卷第12期武汉理工大学学报·信息与管理工程版v01．29N。．122007生12月JOURNAL0FWUT(INFORMATION＆MANAGEMENTENGINEERING)Dec．2007文章编号：1007—144X(2007112—0154—05电力负荷管理系统的无线接入方式的研究袁丽平，陈永泰‘(武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉430070)摘要：根据我国电力市场供求关系的变化，要求开发具备更完备功能的电力负荷管理系统。主要介绍了电力负荷管理终端产品的无线接入模块、完成控制板和系统之间的GPRS无线通信，

2、以及关于电力负荷管理系统的硬件设计组成部分的各功能；叙述了PPP模块的算法以及GPRS软件设计。关键词：PPP协议；GPRS；Nucleus操作系统中图法分类号：TN915．85文献标志码：A根据我国电力市场供求关系的变化，要求开发具备更完备功能的电力负荷管理系统。而且随着数据无线传输需求的骤增和中国移动GPRS业务全面投入运营，无线数据通信的应用越来越广泛⋯。GPRS网不但具有覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等优点，且其本身就是一个分组型数据网，支持TCP／IP协议，无需经过PSTN等网络的转接，可

3、直接与Intemet网互通。着眼于此进行了基于GPRS移动通信技术的电力负荷管理系统的开发。它的目的在于提供一套以先进的通信手段连接起来的、功能强大和完备的负荷信息管理系统，满足市场的需求。1GPRS通信电路硬件设计无线接人模块和控制板之间采用串口通信方式，利用的是TLG6554的一路扩展串口。其GPRS电路主体部分采用SIEMENS公司的MC35i模块，支持GPRS／GSM网络。电路上需要完成模块与主控部分的通信接口以及与主站之间的无线通信。模块的整体框架如图l所示。图1模块的整体框架1．1主控模块主控模块的主要作用如下：(1

4、)主控模块通过AT指令初始化GPRS无线模块，使之附着在GPRS网上，获得网络运营商动态分配给GPRS终端的IP地址，并与目的终端或服务器之间建立连接j(2)通过串口使用AT指令集完成对Modem的管理和控制，对Modem的管理由MDM模块完成，同理，PPP链路管理由PPP模块完成。(3)主控模块自主或根据远程控制指令完成其他操作。1．2PPP模块PPP模块使用状态机结构，因此输人都从消息管道走。函数类型的对外接13有一个初始化工作，Net—Init()这个函数会根据当前的接入方式进行不同的初始化工作。PPP驱动程序除了初始化、

5、建立连接和拆除连接这3个过程之外对于应用层来说是透明的。PPP创建了一个任务PPP—MSG用于循环从应用层通信管道中收取消息。当物理链路成功建立后，应用层向管道发送建立PPP连接的请求消息，PPP通过任务PPP—MSG循环从管道中接收应用层来的消息，当收到建立连接请求消息时，PPP调用函数PPP—Estab—lish开始进行协商。应用层也有一个管道，用于接收来自PPP的消息，在协商各阶段，PPP要分别向应用层报告协商结果。如果某一阶段协商失败，则释放资源，并发送协商失败消息到应用层的接收管道中，应用层收到后开始断开物理链路；如果

6、3个阶段都协商成功，则PPP向应用层接收管道中发送一个消息，应用层接收到此消息后即可通过套接口发送和接收数据包。在数据包传输过收稿日期：2007—06—20．作者简介：袁丽平(1983一)．女，湖北黄冈人，武汉理工大学信息工程学院硕士研究生．万方数据29卷第12期袁丽平，等：电力负荷管理系统的无线接入方式的研究155程中，PPP驱动程序对于应用层来说是透明的。数据传输完毕对方主动拆线或数据传输过程中线路异常中断，应用层等物理链路拆除之后向PPP发送消息，PPP接收到此消息后开始释放资源，置协商状态机为初始状态并向应用程序发送一个

7、确认消息。1．3GPRS无线模块GPRS无线模块作为终端无线收发模块，把从PPP模块发送来的TCP／IP包或从基站接收的GPRS分组数据进行相应的协议处理后再转发。GPRS无线模块采用了德国SIEMENS公司的MC35iGPRS模块口J。MC35i模块主要由射频天线、内部Flash、SRAM、GSM基带处理器、匹配电源和一个40脚的ZIF插座组成。GSM基带处理器是核心部件，其作用相当于一个协议处理器，用来处理外部系统通过串口发送过来的AT指令。射频天线部分主要实现信号的调制与解调，以及外部射频信号与内部基带处理器之间的信号转换

8、。匹配电源为处理器及射频部分提供所需的电源。MC35iGPRS模块支持GSM900和GSMl800双频网络，接收速率可达86．20kb／s，发送速率可达21．5kb／s，并且很容易集成i当然最大的数据吞吐量还要依赖于GPRS网络的支持。MC35i外围电路如图2所