基于ARM的遠程電表抄表系統集中器
目前很多偏僻的地方和部分城市抄電表還是人工的方式,費時費力,也有很多地區通過蓋章升級已經實現了集中抄表。遠程電表抄表系統主要包括電表、采集器、集中器、主站管理中心。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201704/346325.htm遠程電表抄表系統框架
目前遠程電表抄表系統主要包括電表、采集器、集中器、主站管理中心。如圖 1所示。采集器通過總線方式(多為485總線)收集電表信息,然后再通過總線將信息傳輸到集中器上,集中器可通過以太網或者公網無線方式和主站管理中線通信。系統中采集器和集中器容易產生混淆。
電表主要是用來測量電能的;采集器主要有三個功能:采集電表數據(如峰、谷、平不同時段的數據)、保存、通過電力載波響應集中器的命令上傳數據或向電表下傳執行命令(如電表有可以切斷用戶用電的功能)。集中器主要將收集的信息進行存儲處理并且和主站管理中心通信。

圖 1 遠程電表抄表系統框架
集中器設計
集中器通常一個變臺區一個,裝在變壓器附近,如配電室。工作的環境較惡劣,這對集中器硬件的可靠性和穩定性有一定要求,要符合工業級要求。另外集中器需要和采集器和主站管理中心通信,所以其主控需要支持豐富的接口,對集中器的要求如下:
l以太網,用于集中器與主站管理中心有線通信。
lGPRS,用于集中器與主站管理中心無線通信。
lRS-485、CAN總線,實現集中器與采集器通信。
l按鍵,用于對集中器進行人工選擇和設置。
lDebug(RS-232)接口,用于對集中器調試。
l本地抄表具備2路(可擴展至3路)RS485。

圖 2 M28X-T功能框架
集中器除了可以設計成485總線集中器通信,還可以設計成CAN總線。
CAN總線與RS-485總線以1Mbit/S的高速率傳輸的距離都不超過100M,可謂高速上的距離差不多。但是在低速時CAN以5Kbit/S時,距離可達10Km,而RS-485在低的速率也只能到1219m左右。可見CAN在長距離的傳輸上擁有絕對的優勢。CAN總線是多主從結構,每個節點都有CAN控制器,多個節點發送時,以發送的ID號自動進行仲裁,這樣可以實現總線數據不錯亂,而且一個節點發完。另一個節點可探測到總線空閑,馬上發送,省了主機的詢問,提高了總線速率,增強了快速性。RS-485只規定了物理層,沒有數據鏈路層,對錯誤無法識別,除非一些短路等物理錯誤。這樣容易造成一個節點破壞,一直向總線發數據,造成整個總線癱瘓。所以RS-485一旦壞一個節點,這個總線網絡就會癱瘓。CAN總線有CAN控制器,可以對總線任何錯誤進行檢測,CAN節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能,以使總線上其他節點的操作不受影響,CAN總線在網絡各節點之間的數據通信實時性強。
M28X-T系列核心板是基于 Freescalei.MX28( ARM926EJ-S™)系列芯片為核心的嵌入式工控核心板,針對工業及消費電子、汽車行業推出的高性能、低功耗處理器,包含了豐富的外設資源供開發。如所示。

圖 3 M28X-T核心板
其資源如下:
CPU: Freescale i.MX283/ i.MX287;
運行頻率: 454MHz;
支持 64/128M DDR2;
支持 64/128MB NAND FLASH;
支持獨立硬件看門狗;
支持多種文件系統,支持 SD/MMC 卡、 U 盤讀寫;
支持 1 路 USB2.0 HOST、 1 路 USB2.0 OTG;
支持 2 路 10M/100M 以太網接口,支持交換機功能;
支持多達 6 路串口、 2 路 CAN;
支持 1 路 SD Card 接口, 1 路 SDIO;
1 路 I²C、 1 路 SPI、 1 路 I²S 及 4 路 12 位 ADC;
支持 JTAG 調試接口;
采用 6 層 PCB 工藝;
所有元器件均符合工業級-40℃~+85℃要求。
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