基于GSM的無線遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)用的分析

王受芬 林國(guó)利

［摘要］ 隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無線遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊。基于GSM無線網(wǎng)絡(luò)大用戶遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)大用戶的遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程負(fù)控和防竊電功能,運(yùn)行準(zhǔn)確可靠, 采用GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線遠(yuǎn)程抄表具有廣闊的應(yīng)用前景。

［關(guān)鍵詞］ GMS網(wǎng)絡(luò)； 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)； 安防系統(tǒng)

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2012 . 04. 037

［中圖分類號(hào)］TP311.52［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673 - 0194（2012）04- 0062- 01

１基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程抄表控制系統(tǒng)

遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是指利用現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程表計(jì)數(shù)據(jù)管理的一種新興管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用現(xiàn)有的ＧＳＭ網(wǎng)，可以快速建立一個(gè)覆蓋范圍廣的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。將用戶的水、電、氣等儀表的使用信息傳輸?shù)焦芾砥髽I(yè)進(jìn)行綜合處理的系統(tǒng)，是現(xiàn)代管理的發(fā)展趨勢(shì)之一。在城鎮(zhèn)中，基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的物業(yè)小區(qū)的抄表工作完全可以得到保障，無線抄表系統(tǒng)是在有線抄表系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但由于采用的是無線通信等技術(shù)，可以解決有線抄表系統(tǒng)距離受限、組網(wǎng)困難、建設(shè)成本和維護(hù)成本高、功耗較大等問題。

ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)，并采用分層、分布、分散式結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成。

系統(tǒng)硬件主要是由用戶子系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng)3部分組成。用戶子系統(tǒng)主要是由數(shù)據(jù)采集與顯示單元、數(shù)據(jù)集中器、通信控制單元和ＧＳＭ收發(fā)器組成，實(shí)現(xiàn)電能數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與顯示、多用戶數(shù)據(jù)集中、控制指令接收和電能數(shù)據(jù)發(fā)送等功能；無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)采用現(xiàn)有ＧＳＭ無線網(wǎng)絡(luò)，采用ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的短消息業(yè)務(wù)，將電能數(shù)據(jù)和控制指令以短消息形式實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程傳輸；管理子系統(tǒng)由ＧＳＭ收發(fā)器和計(jì)算機(jī)組成，完成對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)管理與電能數(shù)據(jù)處理。軟件系統(tǒng)包括實(shí)現(xiàn)無線模塊與ＰＣ機(jī)串行通信的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、基于ＤＡＯ訪問的電能數(shù)據(jù)庫(kù)和在Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ環(huán)境下創(chuàng)建的應(yīng)用軟件系統(tǒng)界面3部分。遠(yuǎn)程電能自動(dòng)抄表控制系統(tǒng)是根據(jù)管理中心發(fā)出的采集、控制指令，將電能數(shù)據(jù)以短信形式，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碇行模?duì)用戶的用電情況進(jìn)行控制。該系統(tǒng)設(shè)備具備成本不高，維護(hù)簡(jiǎn)單，收費(fèi)便宜，連接速度快，適合不定期、長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。

城鎮(zhèn)居民用電一戶一表工程的推行，使得人工抄表收費(fèi)工作量的增加，自動(dòng)抄表系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生了，它是解決人工抄表系統(tǒng)中所存在的問題的一種有效技術(shù)手段。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表，運(yùn)用系統(tǒng)化、應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)，設(shè)計(jì)出了遠(yuǎn)程電能自動(dòng)抄表控制系統(tǒng)。系統(tǒng)同時(shí)具有安裝調(diào)試方便的特點(diǎn)，不僅適合于居民小區(qū)抄表，而且適合配電網(wǎng)系統(tǒng)中分散和邊遠(yuǎn)的測(cè)控對(duì)象。采用ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線抄表，為抄表工作提供了方便，節(jié)省了大量的人力物力，避免手工抄寫帶來差錯(cuò)，同時(shí)也大大加快了數(shù)據(jù)分析的速度；無線遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)功能非常穩(wěn)定傳輸無誤碼，而且還有糾正錯(cuò)誤的功能；它是以ＧＳＭ網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，ＧＳＭ可以廣泛地使用。

２基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的安防系統(tǒng)

基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的無線安防系統(tǒng)，是利用ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣和無線傳輸方式的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)時(shí)地發(fā)送警報(bào)信息給ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)覆蓋下任何地點(diǎn)的用戶，然后可以由該用戶實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且可以發(fā)送控制命令給系統(tǒng)，從而完成指定操作，這是一種雙向的安防系統(tǒng)。

基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的安防系統(tǒng)正是基于此目的而研制開發(fā)的，該系統(tǒng)主要是利用前端傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)，這其中包括各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息、環(huán)境信息以及各種聲音和圖像信息。對(duì)傳感器采集到的信息通過單片機(jī)處理提取其中有用的部分，決定是否應(yīng)該發(fā)送報(bào)警信息或者是執(zhí)行防范動(dòng)作。報(bào)警信息通ＧＳＭ模塊以短信息、語音或者其他形式發(fā)送到用戶的手機(jī)終端上，這樣可以使用戶及時(shí)地了解現(xiàn)場(chǎng)的各種基本信息，用戶還可以通過手機(jī)短信息的方式，以預(yù)先設(shè)定好的指令來訪問現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備的狀態(tài)信息或者是控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行防范動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了一種雙向的主動(dòng)和被動(dòng)相結(jié)合的安全防范系統(tǒng)。此外系統(tǒng)的各種參數(shù)可以由短信息方式設(shè)定，也可以通過系統(tǒng)ＵＳＢ接口即插即用的連接到個(gè)人電腦，通過應(yīng)用軟件很方便地完成設(shè)定。本文設(shè)計(jì)的基于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的安防系統(tǒng)，技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用靈活、擴(kuò)展性好、使用也方便，為家居、車輛等安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一套切實(shí)可行的參考設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)出一種基于ＧＳＭ安全防竊電自動(dòng)抄表系統(tǒng)也能對(duì)臺(tái)區(qū)進(jìn)行遙測(cè)、遙控，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的故障進(jìn)行自診斷，還具有防竊、防盜、移動(dòng)報(bào)警等功能，該系統(tǒng)很大程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)力和供電系統(tǒng)用電管理水平。由于系統(tǒng)涉及的范圍比較廣泛，在系統(tǒng)中主要采用無線通信技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)來實(shí)現(xiàn)異構(gòu)電表、遠(yuǎn)距離、無線、安全的自動(dòng)抄表和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理，建立一個(gè)適用于廣泛的用電管理平臺(tái)的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)過程中主要采用的關(guān)鍵技術(shù)和方案有：構(gòu)建基于ＧＳＭ／ＧＰＲＳ的安全防竊電自動(dòng)抄表系統(tǒng)框架，采用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，還有采用分布式路由技術(shù)實(shí)現(xiàn)載波通訊和“中間件技術(shù)”實(shí)行異構(gòu)電能表抄表，并利用了ＧＳＭ／ＧＰＲＳ無線資源優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)無線通訊，來實(shí)行網(wǎng)上手機(jī)查詢和用電分析決策。

３結(jié)語

本文論述ＧＳＭ無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程抄表的應(yīng)用，利用現(xiàn)有的幾乎是覆蓋全國(guó)的蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，較好地實(shí)現(xiàn)了通信問題，是大用戶遠(yuǎn)程抄表的一個(gè)新方法。它的通信質(zhì)量完全依賴于ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)。在ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)工作正常的前提下，實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性均可滿足要求。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，通信質(zhì)量還會(huì)得到進(jìn)一步改善，全面實(shí)施該抄表系統(tǒng)具有重大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，ＧＳＭ無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)也會(huì)有更好的應(yīng)用前景。