２０１ ７年１０月１５日 总第３６１期 智能远程抄表系统设计 梁纯 （江苏建筑职业技术学院机电工程学院 摘徐州１ ２２１１１６） 要 设计了一种以ＰＩＣ１６Ｆ７３作为主控芯片，进行数据采集，利用ＲＳ一４８５总线进行数据传输的智能远程抄表系统。智能远程 抄表系统是以电脑软件和通信技术相结合，主动及时的采集用户数据的一种方式。智能远程抄表系统不仅避免了传统的手工抄表 带来的诸多错误，而且提高了用户表的实时性和准确性，还可以对数据进行准确的记录和备份。而且利用电脑软件来存放数据，还 解决了记录抄表数据文件难以存放的问题，提高了管理的效率。 关键词ＰＩＣ１６Ｆ７３单片机 远程抄表 ＲＳ一４８５ ＴＰ２１６ 中继器 文章编号６０３９ 中图分类号文献标识码Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｉ ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｒｅｍｏｔｅ Ｍｅｔｅｒ Ｒｅａｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｌｉａｎｇ Ｃｈｕｎ （Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｊｉａｎｇｓｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｘｕｚｈｏｕ ２２ １ １ １ ６ａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｄｅｓｉｇｎ ａ ＰＩＣ１６Ｆ７３ ａｓ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈｉｐ．ｆｏｒ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ．ｕｓｉｎｇ ＲＳ一４８５ ｂｕｓ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｒｅｍｏｔｅ ｍｅｔｅｒ ｒｅａｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｒｅｍｏｔｅ ｍｅｔｅｒ ｒｅａｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉ— ｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｔｉｍｅｌｙ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｕｓｅｒ ｄａｔａ．Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｒｅｍｏｔｅ ｍｅｔｅｒ ｒｅａｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｔｈｅ ｅｒｒｏｒ ｂｒｏｕｇｈｔ ｂｙ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍａｎｕａｌ ｍｅｔｅｒ ｒｅａｄｉｎｇ．ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｕｓｅｒｓ ｔａｂｌｅ，ｃａｎ ａｌｓｏ ｔｏ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｒｅｃｏｒｄ ａｎｄ ｄａｔａ ｂａｃｋｕｐ．Ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｏ ｓｔｏｒｅ ｄａｔａ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ＳＯｌＶｅＳ ｔｈｅ ｒｅｃｏｒｄ ｍｅｔｅｒ ｒｅａｄｉｎｇ ｄａｔａ ｉｌｅ ｔｏ ｓｔｏｒｅ ｐｒｏｂｌｅｍ，ｉｆｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｏｆ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＰＩＣ１６Ｆ７３ ｓｉｎｇｌｅ——ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ 一Ｒｅｍｏｔｅ ｍｅｔｅｒ ｒｅａｄｉｎｇ ＲＳ——４８５ Ｒｅｐｅａｔｅｒ 、引言 通过ＤＦ型电能表上的ＲＳ一４８５接口接受用户的电量信息， 随着我国社会经济的发展，居民用电量剧增。传统的人 也可以通过采集器上的红外接口，利用专用红外抄表器对 Ｔ抄表收取电费的方式，已不能满足现代化管理的要求， 采集器进行各种能耗信息的读取。实现多用户能耗仪表的自动抄表已经成为可能，特别是建 设部提出来的小康型住宅小区的规划要求，并逐步实行能 耗仪表【叶Ｊ户的统一管理，实现微机自动检测、计量和收费 …。本文针对目前居民小区的电能计量中实际存在的各种 问题，设计了一种实用的远程自动抄表系统。对系统底层 的能耗数据的采集和集中、数据通信网络和通信方式等做 了较为详细的设计。该系统具有成本低廉、计量准确、工作 稳定可靠和系统安装维护方便等特点。 二、总体设计思路 智能远程抄表系统总体方案框图如图１所示：在基表 图１总体电路框图 与上层管理微机之间，采用了采集器、集中器两级结构形 式，上位微机与集中器之间可通过ＲＳ一４８５总线进行数据传 输，采集器通过屏蔽双绞线采集用户各种远传能耗基表的 三、智能远程抄表系统硬件设计 １、数据采集器设计 此装置设计运用模块化，模块设备基于其主体功能完 信息，并进行换算和存储Ｉ：Ｉ；采集器对电量的采集可以直接 成，具体包括ＣＰＵ、存储、光电信号输入、集中器通信、地址 ‘６２。办公自动化杂志 总第３６１期 接数据｝／１—＿＿Ｊ 数据攘ｔ｛ 嚣 集ｑＪ器ｆ＼ ： 通信糖块 输入模姜块 ｌ 。 一驿故线一 欠电 检测 ｃｅｕ￥￣ Ｉ乜路 ＰＩＣＩ６Ｆ７３ 存铭模块 地址编码 短路、断路 电路 检测也路 电渊 图２数据采集器的结构原理图 编码、短／断路的检测、电源检测（包括欠电压）等数个模 块，它的结构原理图如图２所示。 此硬件电路的设计主要依据前述架构原理设计图完 成，其中电源部分通过集中器所联通电源经由总线 （ＲＳ一４８５）实现『３＿，检测短／断路和输入光电信号两个模块 设计集成。ＣＰＵ单元如图３所示。 图３ ＣＰＵ单元 ２、存储模块电路设计 存储器采用美国Ｒａｍｒｅｏｎ企业生产的存储器 ＦＭ２４Ｃ０４，它能够对数值以及状态进行准确的记录，以铁电 存储器（ＦＲＡＭ）为基础 。存储器与ＰＩＣ的接口电路如图４ 所示： 四、智能远程抄表系统的软件设计 在整个远程抄表系统中，集中器的主要作用是通信，它 是采集器和上位微机Ｐｃ之间进行信息交换的桥梁和纽带 【 。程序的流程图如图５所示，程序大部分是调用相应的子 程序来实现电能脉冲的采集，分时段显示，通信功能的。它 ＿：－ 图４存储器与ＰＩＣ接１：３电路 是整个电表的设计主线。上电复位后进入主程序，除了初始 化程序和上电电量数据清零程序外，其他部分是一个无限 循环的过程，电表的所有功能都在这个大的循环里面执行。 开始 系统初始化 读取存储器中的 该集中器地址 接收上位机，屏蔽下位机 打开通讯中断 否收到上位 ］ Ｙ．｝调用通信中断子程序１ 通讯请求？ 与上位机进行通信 Ｎ 否收到读卡 调用中断通信子程序２ 通讯请求？ 与ＩＣ卡抄表器通信 ＼，／ １Ｎ 连续对Ｎ个采集器 进行数据采集 图５程序流程图 五、结论 智能抄表系统将目前的微机技术与通讯、计量等技术 相联系，主要以数据处理与采集的系统，这一系统能够对 信息进行快速处理并进行综合，能够为公用事业以及相关 部门减轻压力，降低相关部门的成本，也有利于提升收费 办公自动化杂志‘６３ ２０１７年１０月１５日 总第３６１期 准确性，帮助解决用户之间的矛盾纠纷，这对于管理部门 【５】李永鹏．基于单片机的远程智能电表抄表系统设计 工作效率的提升具有重要意义，也是现代化用户缴费形式 ［Ｄ］．大连理工大学，２０１２：４０—５０． 发展的需要。 参考文献 【６］王双，李卫，胡源奇，魏勇，李俊刚．智能远程抄 表系统集中控制器及通信协议设计［Ｊ１＿电气技术，２０１２，叭： ４３－５０． ［１］孑Ｌ建华．智能远程抄表系统的设计与开发［Ｄ】．南京 理工大学，２０１５：１９３—２０５． 【２］严诚幸．远程智能抄表系统的设计与实现【Ｄ］．电子 作者简介 科技大学，２０１２：５６—５９． 梁 纯，男，１９８０．１１生，江苏省徐州市人，２００６年７月 ｆ３１张小龙．基于ＧＰＲＳ的智能电表远程抄表系统设计 毕业于中国矿业大学信息与电气工程学院控制理论与控制 ｆＤ】．西华大学，２０１２：１５—２０． 工程专业，获Ｔ学硕士学位，现任江苏建筑职业技术学院 【４】依溥治．基于物联网的远程抄表系统的设计与实现 机电工程学院讲师，主要从事单片机与嵌入式系统方面的 ＩＤ】．东北林业大学，２０１５：３６—３９． 研究和开发工作。 《办公自动化》论文投稿作者须知 《办公自动化》有移动办公、居家办公、政务、商务、网络、安令、教育、科技等栏¨，集理论、学术、创新、多样ｊ 一体， 向＝｝ｆ＝会、面向现实、本刊为ＩＣＴ、办公自动化领域的理论Ｔ作者、教育 作者和实践＿『 作者之友。 为促进技术交流，提高本刊质昔，热减欢迎』 犬作者赐稿。柯关作者须知，通知如下： ・、按照 家出版总署颁发的《中 学术期刊（光盘版）检索与评价数据规范》（ＣＡＪ—ＣＤ１９９９．０２．０ｌ试行）标准化要求，投向本刊 的论文稿件要求著者提供题目、单位、摘要、关键词、中国图书馆分类号（简称：中图分类号）、文献标识码、作者简介、注释、参考 文献。 １、摘要：须客观地反映文章的重要内容，篇幅一般 超过２００亨。 ２、父键测：是反映文章最主要内容的术语词，每篇义学选３～８个为宜。 ３、作者简介：包括姓名、出生年、性别、民族、籍贯、职务、职称、研究方向、ｌ 作 位、地址、邮编、电话及电了信箱。 ４、文章题目、作者 位（包括单位所在城ｒｈＹＯｌｉｔｅ）、摘要及关键词 项务须全部对照译成英文，作者姓名及城市标明汉语拼 音。 ５、注释：对文章中特定内容（ ｌ用数据、 点和结论）加以注释，在行文的右上角用圆圈序码标出，并在脚沣写明出处。 ６、参考文献：指作者引文（正式｝七５版物）所沣的 处，文中用疗括号按先后顺序标出，且 于行文的右ｆ：角，文献说明书一 律放存文末， 采用顺序编码制。著录个人作者时，中 人姓名伴著录为姓先名后；外陶人的作者，姓的首字坶人写，姓与名之 间 半 的间隔， 国人姓的首字母大写，姓与名之间窄一格，名的 字母也用大下ｊ，末宁母小写，两名连拼不 格也不加横线。 二、省级以 立项的课题（项目），请注明项目名称与编号，并附Ｉ：复印件。 作者若１个月之内未收到本刊用稿通知书，町自行处理。本刊社会效益第一，本刊为半月刊，在发录用通知单后，即编排交印 ｝士ｊ刊，作者如有片意，务需存收通知３ Ｉ１内撤稿。请勿违规’稿多投，后果自负。 ■、稿件请发电了邮件 投稿信箱ｍａｍｕｚｈ＠１２６．ｃｏｒｎ，订＿天事项均请以电予邮件联系办理。 附参考文献类犁标 ｛ 参考文献类型 文献类型标识 著作 Ｍ 论文集 Ｃ 报纸文章 Ｎ 期刊文章 Ｊ 报告 Ｒ 专利 Ｐ 词典资料 Ｚ 标准 Ｓ 《办公自动化》编辑部 。６４‘办公自动化杂志
