高菲菲，丁緒星，陳 饒

(安徽師范大學(xué))

0 引言

目前，自動(dòng)抄表正不斷將人工抄表進(jìn)行替代，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能抄表系統(tǒng)效率雖高，但價(jià)格不菲.為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)抄表技術(shù)，該文設(shè)計(jì)了GSM短信無線自動(dòng)抄表系統(tǒng).由于GSM網(wǎng)絡(luò)有很廣的覆蓋面，同時(shí)又有很強(qiáng)的抗干擾能力，所以，該系統(tǒng)穩(wěn)定性好，且具有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn).但是由于抄表中斷采用RS485接口，因此數(shù)據(jù)傳輸距離要在1000 m之內(nèi)，十分適合對(duì)高層小區(qū)所有居民用智能表進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，并由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)各戶水、電、氣的集中管理.

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

GSM短信無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)，如圖1所示，由上位機(jī)﹑下位機(jī)以及智能表終端三部分組成.上位機(jī)通過接口轉(zhuǎn)換芯片MAX202來控制G100短信模塊，與下位機(jī)通信.根據(jù)不同的需求，上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送相應(yīng)的指令.下位機(jī)通過RS-485接口線與智能表模塊進(jìn)行通信，采集智能表中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，再通過G100短信模塊以短信息的形式將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)管理系統(tǒng).

圖1 GSM短信無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)

2 上位機(jī)系統(tǒng)

上位機(jī)系統(tǒng)包括上位機(jī)以及管理軟件﹑G100短信模塊、接口轉(zhuǎn)換芯片MAX202.上位機(jī)管理軟件用VC++編程，管理員可以根據(jù)具體需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)智能表的控制，軟件界面如圖2所示.

G100短信通信模塊將上位機(jī)軟件發(fā)出控制指令，以短信息的形式發(fā)送給下位機(jī)，自動(dòng)抄表完成后，G100模塊接收下位機(jī)通信模塊發(fā)送的抄表數(shù)據(jù)，再通過GSM網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)系統(tǒng)，最終將抄表結(jié)果顯示在電腦終端上.上位機(jī)也可通過中繼站對(duì)所有智能表發(fā)送相同的指令.具體上位機(jī)可以發(fā)出控制指令包括:抄表﹑巡檢﹑報(bào)警設(shè)置﹑讀智能表狀態(tài)﹑數(shù)據(jù)清零等等，讓系統(tǒng)管理員可以有效地控制每個(gè)智能表的工作狀態(tài).G100模塊與上位機(jī)鏈接原理如圖3所示.

圖2 上位機(jī)管理軟件監(jiān)控界面

圖3 G100與上位機(jī)連接原理

3 下位機(jī)系統(tǒng)

下位機(jī)的硬件由宏晶科技的STC12C2052AD單片機(jī)作為控制核心﹑G100﹑74HC4053D﹑VP3082﹑EL817等構(gòu)成［1］.當(dāng)下位機(jī)通信模塊接收到上位機(jī)發(fā)送的控制指令時(shí)信號(hào)燈閃爍，并將接收到的指令送入MCU，MCU處理讀入的指令數(shù)據(jù)，并根據(jù)相應(yīng)的指令，通過RS-485接口讀取智能表的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)返回給上位機(jī)管理系統(tǒng)［2］.系統(tǒng)管理員就可以在上位機(jī)管理中心直接得到所想要的數(shù)據(jù)，且整個(gè)過程只需要不足十秒的時(shí)間，實(shí)時(shí)、高效.其中接口電路中采用光耦合器EL817對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離，有效的避免了電路中的干擾，避免發(fā)送錯(cuò)誤的指令.

4 結(jié)束語(yǔ)

由于GSM網(wǎng)絡(luò)已覆蓋全國(guó)，傳輸距離遠(yuǎn)，據(jù)可靠性高，且在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，用戶無需另外組網(wǎng)，在提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)，也節(jié)省了建網(wǎng)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用.相比其他抄表系統(tǒng)，GSM短信無線自動(dòng)抄表系統(tǒng)成本低，可靠性強(qiáng)，維護(hù)方便，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益.

［1］ Michael J.Tracy.et al.Method for transmitting data using a digital control channel of wireless network［M］.United States Patent，2000，11.

［2］ Xuan Caiping，Wang Hao，Zhou Guoliang.Sending Short Messages by GSM Wireless Module［J］.Computer Applications，2004，05