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无线抄表检测系统的设计与实现
来源:本站整理  作者:佚名  2009-12-09 09:59:29



1 引言
   
目前我国主要是依靠人工抄表收费,但存在入户难、企业管理费用开支高、效率低等诸多问题,已不能适应社会发展要求.智能化网络自动抄表系统成为必然趋势。而自动抄表技术的关键是改造传统的电表电量计量,即传统电表的电量检测与控制是实现自动抄表的核心。实现方法众多,如数字电表、基于IC卡电表等,但我国许多用户还是采用传统的磁电式电表。因此改造该电表是首要问题。传统的磁电式电表检测是利用红外检测、光电检测等方法,然后利用无线或红外发送方式传送到计算机或掌上机,以实现自动抄表。这里提出的无线抄表检测系统是基于掌上无线近距离抄表系统,检测电能表的转数,通过串行通讯口传送数据到掌上抄表器.从而控制断/送电。

2 无线抄表系统结构组成
   
无线抄表检测系统由电表检测单元、掌上抄表器、管理计算机等3部分组成,如图1所示。

2.1 电表检测单元
    使用光电头改造传统的感应式电能表,以检测每个用户电能表的转数。每片单片机控制8个用户的电表信息。每个电能表经一路继电器控制断,送电功能,采用X24C45型EEPROM兼看门狗电路来保存每个电能表内的转数数据,并利用PTR2000型无线收发器收发信息。
2.2 掌上抄表器
    掌上抄表器使用功耗低、工作可靠的AT24C512型串行EEPROM存储器;通过并行输出的128×64点阵LCD显示器作为人机界面,显示抄表提示等信息;通过DS1302器件获得抄表时间等信息;选用MAX813型电压检测器检测电池供电电压,同时该器件还具有看门狗的功能;利用PTR2000型无线收发器实现掌上抄表器与电表检测单元的通讯;并利用MAX232将掌上抄表器的用户抄表信息传送到管理计算机,从而实现用户信息的计算机管理。
2.3 管理计算机
    管理计算机是系统管理级,采用通用的微型计算,操作系统Win98以上。开发环境VB6.0和SQL2000,标准的Win-dows操作界面,使用方便。具有与掌上抄表器通讯、存储数据、查询打印电量电费、营业缴费等功能。


3 电表检测模块硬件电路设计
    光电采集的电信号通过微控制器单片机处理、存储数据,当接收到掌上机发送数据命令时,通过无线收发模块PTR2000将数据发送到掌上机,单片机的P2端口连接继电器向用户断/送电,当用户欠/补交电费时,通过掌上机的断/送按钮发出命令,使单片机接收到继电器动作命令,从而控制用户断/送电。而电表端检测部分硬件电路包括:光电检测、非易失性存储器X24C45、无线收发等模块。
3.1 光电检测模块
    光电检测模块是准确测量用户电表表盘转数。常用检测方法:红外线对射式和反射式。而采用红外线对射式方法实现该系统设计较复杂,需将用户电表的表盘打孔。但采用红外线反射式方法较简单。只需在用户的表盘上做明显标记。因此该系统检测选用RPR220型反射式红外线识别传感器。在用户的电表表盘的某处用暗色油漆做标记,采用RPR220识别无、有标记处,通过电压比较器比较输出高低电平信号,当检测到有标记时,比较器输出高电平,发光二极管不发光;当检测到无标记时,比较器输出低电平,发光二极管发光。图2为光电检测部分电路原理。

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