侵权投诉
当前位置:

OFweek电子工程网

嵌入式设计

正文

基于ARM9和GPRS的实时电力负控管理系统的设计

导读: 本文根据重庆电力部门的需求,在现有的电力负控管理系统的研究与发展基础上,提出了一种基于ARM9和GPRS的电力负控管理系统的设计方案。

  1 负控管理系统的总体框架及其工作原理

  负控管理系统实质就是利用先进的测控、通信以及计算机技术,将电能表数据整合到一起的通信系统。本文设计的系统由安装在用户端的电能表、用户小区的负控管理终端和电力部门的远程管理主站组成。其拓扑图如图1所示。

 

  用户电能表与负控管理终端通过RS 485总线通信,负控管理终端通过RS 485总线读取用户电能表数据,将数据交给相应的模块封装成IP包发送给GPRS网络,GPRS网络和Internet网络实现无缝连接,主站通过Internet接收到终端通过RS 485接口采集回来的电能表数据,然后显示、分析、存储这些电能表数据,然后根据分析结果向负控管理终端下发送远程控制命令(硬件复位、设置各种通信参数、断线检测、超载报警等功能)。以此实现远程监控负控管理终端,并通过负控管理终端监控电能表。

  2 负控管理终端的设计

  2.1 硬件设计

  负控管理终端的硬件主要由通信电路、存储电路和人机交互电路组成。通信电路包括RS 485接口电路、GPRS通信电路、遥信控制电路、红外接口;存储电路包括SDRAM和NAND FLASH存储模块;人机交互电路包括LCD显示模块、按键管理、电源和复位电路。其总体的硬件框架如图2所示。

 

  下面主要分析一下下层通信电路RS 485接口电路和上层通信电路GPRS接口电路。

  2.1.1 RS 485接口电路

  负控管理终端的主要功能之一就是对电能表数据的采集和处理。考虑到负控管理终端与所连接的多功能电表通信时,由于两者相距比较远,周围环境会对传输信号产生比较大的干扰,系统又要求负控管理终端所挂接电能表数量尽量多,最后选用了RS 485的底层通信模式。

  本负控管理终端的2路RS 485接口是由S3C2440A的RS 232串口2和串口3转换过来的,要把RS 232信号转成RS 485信号,必须先通过RS 232收发器将信号发送出去,再通过RS 485收发器接收信号,MAX202ECPE是RS 232收发器,选用MAX485驱动芯片用于RS485通信的低功耗收发器,每个器件中都具有一个驱动器和一个接收器,可以直接挂接128个电能表,实现最高2.5 Mb/s的传输速率。RS 485接口的共模电压大于+12 V或小于-7 V时,接收器就无法正常工作了,可考虑选用带光电隔离的光电耦合器,将强电电路与弱电电路在物理上隔离,电路中的光耦PS4 21将高压执行电路与MCU控制电路隔离。

  2.1.2 GPRS通信模块

  GPRS网络是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供广域无线IP连接。用GPRS进行数据传输具有:“永远在线”、“按流量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”等优点。

  在负控管理终端的数据传输中,优先采用了GPRS无线网络传输的方式。GPRS模块是负控管理终端接入GSM/GPRS网络的关键设备,通过GPRS模块来完成与Internet的交互。本终端的GPRS通信模块采用的是中兴的ME3000,该模块具有体积小、通信可靠稳定、价格适中的优点,它的波特率300~115 200 b/s;支持短消息业务;内嵌TCP/IP协议和标准的AT命令,通过AT命令来进行语音和数据通信;提供标准的UART接口,只需用串口线就能与CPU连接;输入电压3.3~4.25 V;SIM接口支持机卡分离,办理一张SIM卡就可以实现通信。

 

1  2  3  4  下一页>  
声明: 本文由入驻OFweek公众平台的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号