遠程抄表系統中集中器軟件的模塊化設計與實現

0 引言
近些年來由于電子技術、計算機技術和通信技術的快速發展而加快了各個行業的自動化進程，在電力行業內，也依靠現代化技術改變了傳統的手工抄表方法，使得抄表工作在不需要人力的情況下依靠網絡和計算機就能快速而準確的完成，提高了抄表過程中數據采集的實時性、可靠性、信息量。目前的自動化抄表系統主要有掌上抄表系統，有線抄表系統和無線抄表系統，其中掌上抄表系統需抄表人員用掌上抄表器抄收數據，因此自動化程度不夠；有線系統需要施工布線，既提高了費用又增加了難度；而無線抄表系統雖不需布線，安裝也方便，但信號易受外界干擾，數據傳輸的穩定性較差，容易抄收失敗。因此主要研究基于GPRS的無線遠程抄表系統，利用GPRS技術連接主站與集中器，從而縮短了布線的范圍及長度，并可實時、準確地獲取電表數據并上傳數據到主站，重點研究基于GPRS的有線集中器的軟件設計。

1 系統結構描述
完整的遠程抄表系統包括主站、集中器、采集器、載波表、手持終端等，其系統結構如圖1所示。

主站是運行抄表系統的計算機，一般放在電力中心，由它來發出命令進行定時抄表、實時抄讀或設置相關信息等操作。主站通過GPRS與集中器通信。
集中器負責連接若干個電表或采集器，此范圍內的所有電表的抄讀工作由集中器統一完成，然后再將結果傳送給主站，集中器與主站間通過GPRS連接，下行通過RS 486進行連接。
本文重點介紹集中器中通信軟件的設計。

2 集中器通信軟件設計
2．1 集中器功能
集中器除了響應主站命令外還要負責對電表的定時抄讀，因此設計集中器軟件時要明確這2個功能，即：響應主站命令與定時抄表。響應主站命令任務的啟動是由主站命令到達觸發的，定時抄表任務則應該由集中器內時間觸發而啟動的，不同的任務對應不同的處理流程。
2．2 響應主站流程
集中器向上與主站連接，向下與各終端進行通信。與主站間的通信集中器處于從屬地位，它只有在接收到主站中的命令時才做出操作，而不能主動與主站發起通信；而其與下行終端通信時，集中器處于主動地位，它在適當的時候向下終端發出命令，而不會收到下行的主動請求幀。
圖2描述了集中器通信流程，通信的工作始終運行在外圍的無限循環中判斷和接收主站請求幀，當接收到主站命令后先判斷此數據幀是否校驗正確，若錯誤檢查錯誤原因，并根據錯誤類型設置錯誤代碼，然后發送異常應答幀；否則判斷是否是集中器命令，若不是集中器命令則需要判斷是否需要轉發，需要轉發則首先將協議進行轉換，然后將命令轉發出去，接收到轉發響應后再向主站響應；若是集中器命令，則根據操作碼對集中器進行相關操作，操作完成后返回響應幀，然后進入下一個循環繼續等待主站的命令幀。