GPRS技术在配电自动化中的应用设计

　　0 引言

　　对于水、电、气供应公司来说，每个月上门抄取各个用户的三表读数是非常繁重的工作。为了避免抄表员上门抄表带来的弊端，省却上门抄表打扰用户的尴尬问题，作者设计了一种远程无线自动抄表系统。该系统能使水、电、气供应部门将安装在用户处的水、电、气表所记录的用量数据通过遥测、传输和计算机系统汇总到营业部门，从而代替人工抄表及一连串后续工作。该系统具有数据采集点多、数据量大、覆盖面广等特点，且系统造价低、经济实惠、数据采集准确及时、又有一定的环境适应能力和抗干扰能力，可对供应公司和用户提供很大的便利，具有良好的市场推广前景。

　　1 系统的组成及工作原理

　　该系统主要由数据采集、数据发送、无线通信、数据接收和处理等部分组成。数据采集装置首先通过传感器采集三表的读数，并将采集的数据存入AT89C205l单片机内;之后，单片机再通过无线通讯模块PTR2000 (发端)将数据发送出去，并由用户集中器的PTR2000(收端)接收发送来的数据。下位机主要完成数据采集、分时存储和同上位机的通信功能，它通过串行接口集成电路INS8250和电平转换电路与GSM/Modem相连接，并以GSM公众网为平台，通过电信公众网络传输数据。GSM/Modemt通过GSM的短消息业务发送数据，PC机(上位机)一般设在公司的营业处，它负责整个系统的管理，可在收集到数据后对数据进行整理、存储、显示，并计算出各用户需缴纳的费用。其系统原理图如图1所示。

　　2 硬件电路设计

　　2.1数据采集与发送

　　本系统中的水表要将原水表计数齿轮指针换装成带磁性的指针，再通过传感器进行数据采集;气表要用带信号输出的气表;电表必须采用脉冲式电子电度表，电表脉冲输出的器件应为光耦输出，具有较好的隔离作用。数据采集装置与用户的电表安装在一起。为了防止用户突然断电，其采集装置必须装在空气开关的前端。电表可以通过计数脉冲来测量。并由光电采集头采集电表的计数脉冲。表盘转一圈，光电采集头发出一个脉冲。其输入为P1口的P1.0，并由AT89C2051存储，然后通过PTR2000模块发送数据。

　　PTR2000模块是一种超小型、超低功耗、高速率(19.2 bps)的无线收发数传MODEM，它采用当代最先进的欧洲“蓝牙技术”，应用全数字科技，并由单IC组合而成且收发合一，工作频段为433～434 MHz，空中数据传输速率为19.2 kbps，工作电压范围为2.7～5.25 V，采用FSK调制，抗干扰能力强，并具有标准的DIP引脚间距，更适合嵌入式设备。当PTR2000的TXEN脚为高时，它将处于发射状态;而当TXEN脚为低时，为接收状态。硬件设计时，可将TXEN与AT89C2051的P1.1脚相连，并通过软件控制PTR2000的状态。其采集和发送电路如图2所示。