基于gprs通信的网络电能表设计

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1、基于GPRS通信的网络电能表的设计郑仲明周志辉冯海舟侯高雷（许继仪表公司河南许昌461000）摘要：为了实现无线远程抄表的目的，采用GPRS通信技术和uCOS嵌入式操作系统的多任务模块化设计方法，设计基于GPRS通信的网络电能表。其中通信模块硬件由ARM微处理器及相关外设组成，实现GPRS通信、232串行通信、485串行通信及红外通信等多种通信方式；系统软件采用四层结构：硬件驱动层、操作系统层、应用接口层和应用层，任务间通信由应用接口层实现消息接收和分发，具有各任务相互独立、无直接耦合的特点。关键词：GPRS，网络电能表，嵌入

2、式操作系统，多任务，消息，链路维护。Designofthenetworkwatt-hourmeterbasedonGPRScommunicationZhengZhongMingZhouZhiHuiFengHaiZhouHouGaoLei(XuJiElectricEnergyMeterCompanyHennaXuchang461000,China)abstract:Inordertorealizingremotewirelessmeterreading,aGPRSbasednetworkwatt-hourmeterisdesig

3、nedbyusingtheGPRScommunicationtechnologyanduCOSmulti-taskembeddedoperatingsystemsmodulardesignmethod.differentcommunicationmethods,suchasGPRScommunications,232serialcommunication,485serialcommunicationandinfraredcommunication,areimplementedinthecommunicationmoduleof

4、thewatt-hourmeter,whichincludesanARMmicroprocessorandrelatedperipherals.systemsoftwareiscomposedoffourlayers:thehardwaredriverlayer,theoperatingsystemlayer,applicationinterfacelayerandapplicationlayer.Theapplicationinterfacelayerreceivesanddistributesthemessagesofdi

5、fferenttasks.Andalltasksareindependentandthereisnodirectcoupling.Keywords:GPRS,networkwatt-hourmeter,embeddedoperationsystem,multi-task,message,linkmaintenance.0.引言：随着技术的发展，抄表方式也从现场人工抄表到远程自动抄表的转变，目前用于抄表的技术有多种，如RS485总线、红外和电力线载波等，这些抄表技术相对比较成熟，但应用却各有其局限性，如RS485总线抄表需要布线

6、而增加投资，且传输距离不能大于1200米，红外抄表需要人工现场抄表，电力载波抄表由于电磁干扰等的影响传输距离受限。GPRS通信技术成熟，网络覆盖广，可以永久在线，按流量计费，费用低廉，且不受距离和空间的限制，使得在抄表行业的应用非常适合。1.GPRS网络电能表GPRS网络电能表就是GPRS通信技术和电表技术的结合体，他将三相多功能电能表和GPRS通信模块相结合，形成具有无线网络通信能力的电能计量装置。GPRS网络电能表由基表和GPRS无线通信模块两部分组成。1.1.基表基表可实现普通三相多功能电能表的基本功能，在未接入GPRS

7、通信模块的情况下，不影响其作为普通多功能电能表的使用。它对交流模拟量进行实时采样、处理和存储，实现电能计量、需量测量、复费率、负荷曲线计算和存储、数据冻结、事件记录、复费率等，可实现用户预购电控制、负荷控制、远程控制等功能。具备RS485通信接口、红外通信接口、GPRS通信模块接口以实现数据的抄读和设置；基表还具有本地液晶显示，支持本地巡显和键显功能。0.1.GPRS通信模块GPRS通信模块是GPRS网络电能表数据上传的关键节点，作为网络电能表的一个独立模块，在不影响基表计量的情况下，满足用户抄表系统的技术要求和传输规约，实现

8、数据的可靠传输。GPRS通信模块与基表的下行通信满足DT/L645多功能电能表通信协议，与主站的上行通信满足《电力用户用电信息采集系统通信协议》（Q/GDW376.1—2009）。在此着重描述GPRS通信模块的软硬件设计。1.GPRS通信模块硬件结构1.1.系统框图GPRS无