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适应多种智能电表通信规约的无线抄表解决方案

2011-10-27 11:21
龙凰
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  无线抄表在发达国家和地区早已盛行,抄表车在用户电表附近行走一遍,电表的各种数据就抄入抄表车电脑中。然而无线抄表在国内才刚起步,在集抄过程中数据传输的通讯规约,也是多种多样。虽然电力部在1998年发布了其行业标准——多功能电能规约,但由于种种历史原因,到目前普及为理想。怎样更好地实现无线数传的包容性和开放透明,是应用人员及各生产厂家最为关心的。 本文介绍一套能包容多种通信规约的数传体制,它符合我国电力远端无线数据传输实情的嵌入式无线抄表方案,已成功用于多家电表厂,取得了较好的社会效益。

   1 .我国电能表

  数据通信规约介绍

  在我国运行的众多电能表通信规约,就其根本来说,是从VAN_COMM规约演来来。VAN_COMM规约是美国FERRANTI公司开发的信息变换标准,适用于“主从式”或“问答式”处理环境,主站(通常一个)主动向子站(多个)询问,子站只被动回答。以下分别介绍我国有代表性的两种通信规约。

   1.1 多功能电能表通信规约(国家电力行业标准) 该规约为主-从结构半双工通信方式,手持单元或其它数据终端为主站,费率装置为从站,每个费率装置均有各自的地址编码。通信网络的建立和解除均由主站发出的信息帧来控制。每帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据长度、数据域、帧信息纵向校验及帧结束符等7个域组成,每部分由若干字节组成。

  a、字节格式:采用RS-232的规约 每字节含8位2进制码,传输时加上一个起始位(0),一个偶校验位和一个停止位(1),共11位。

  b、帧格式如下: 帧起始符 1 byte 地址域 A0 A1 A2 A3 A4 A5 帧起始符 68H 控制码 C 数据长度域 L 数据域 DATA 校验位 CS 结束位 16H其中:L≤200 1.2 “湖南”通信规约 “湖南”通信规约是指湖南威胜电表厂的通信规约,该规约的主要特征如下: 通信接口:标准异步RS-232/RS-485 字格式:1位起始位、8位起始位、偶校验、一位停止位;波特率:300bps/600bps/1200bps/4800bps、默认1200bps; 帧格式:地址域 1 byte 命令标志 1 byte 标志地址域 2 byte 数据长度L 1byte 数据域   累加校验和 1 byte 结束码 0 DH 其中:L≤255 以上介绍的两种规约是国内电能表的最具有代表性的通信规约。从以上的规约中,可总结以下共同点:

  •通信接口为RS-232/RS-485接口;

  •帧长度:≤256byte;

  •波特率:300~9600bps可变;

  •双向半双工通信方式;

  •帧长度不确定。

  2 .FC-201/E无线抄表解决方案

  2.1 FC-201/E无线数传模块的工作原理

  FC-201/无线数传模块是一种模组式结构的小型双向数传电台,内置高性能单片机,信号调制解调器,VHF/UHF频段射频模块及RS-232标准通讯接口。将RS-232接口输入的数据进行FFSK(MSK)调制,经射频模块调频后发射出去;接收端射频模块接收到射频信号后,经过接收机数字信号处理后还原为数据,回送给用户系统,以此完成两上用户之间的双向数据无线传输。

  2.2FC-201/E无线抄表解决方案

  FC-201/E无线抄表解决方案的基本设计思想是在现有的各种多功能电表基本不变的情况下,用无线的方式来实现集抄中心或手抄器,对各种表计的无线数据集抄。FC-201/E无线抄表解决方案的系统构成。 其工作原理如下: 由集抄中心(手抄器或集抄器)根据各个电表的通信协议,对各电表进行查询和呼叫,各电表的地址分配与定义由多功能电表的协议确定。集抄中心的集抄内容及过程可通过上层软件download。当集抄中心要获取某一块多功能电表的数据时,将带该表地址码的数据以RS-232的方式传送给FC-201/E,中心站的FC-201/E在收到RS-232的信息后,即转换为无线信号发射出去。外围站的无线多功能电表在常态都处于接收状态(即listen),当收到本身的地址信息后,即执行集抄中心的指令,并将中心需求的数据发送给中心。

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