摘 要:介绍了一种基于分级通信模式的小区智能抄表系统。该系统采用RS-485、RS-232总线技术及多层分级通信模式,文中给出了该系统的基本组成、硬件连接电路和软件程序设计。原文位置
关键词:RS-485;RS-232;总线技术;分级通信;智能小区;抄表系统
1引言
原文位置长期以来,居民小区的物业管理部门对用户用电、水、气的统计一直是在人工抄表的基础上进行的。而人工方式由于统计工作量大,误差大,人为错误等给物业管理和用户也常带来极大的不便。随着计算机技术和网络技术的发展,住户三表(水,电,煤气)出户自动抄表自动计费系统也应运而生。一般小区内的住户数量较多,数据采集单元数目较大,同时由于数据采集单元可能离中央管理计算机较远,因此这类系统中的计算机通信网络必须采用多层分级通信的模式。本文介绍一种基于分级通信模式自动抄表系统设计方法。
原文位置2系统设计原文位置
2.1系统组成原文位置
图1所示是某小区的自动抄表系统的结构图。该智能抄表系统采用四层结构,其中第一层是中央管理机,依次为集中器、采集器、现场采集仪表。
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通过中央管理机及其软件,管理人员可根据系统密码的权限随时查询小区各个住户的水、电、煤气的实时及历史使用情况。而集中器的主要作用是保存历史和当前采集数据,它在作为采集器主机的同时也作为中央管理机的从机,并且可以向外提供RS232、RS485及集成MODEN通讯接口(备用)。采集器作为计数装置可对脉冲信号进行取样。并可在断线时向物业中央管理机报警,以防止有人偷电(水、煤气)。采集器有24个通道,每个通道可单独设置为电表、煤气表或水表脉冲量输入;输入信号可以是有源信号,也可以是无源信号,其脉冲频率一般小于10Hz。现场采集仪表用于分别计录用户用水,电,煤气的数量,并以电脉冲形式输出。
原文位置中央管理机与采集器通信有定时采集(大于等于3分钟)和主动采集两种模式,具体操作可由操作者发出命令,它可以自动采集所有通道数据或特定通道的数据。上位机则通过采集器完成下列功能:设定通信波特率(缺省值为19200)、设定集中器到采集器的定时采集时间、设定采集器时间、获取集中器中的采集数据和报警信号、设置某采集器数据、读取某采集器设置数据以及开户和销户等。
原文位置集中器与采集器之间采用RS-485半双工接口并采用主从模式进行通信。一般情况下,集中器定时或连续向采集器采集数据。当上位机与集中器通信时,必须等待集中器与某采集器完成通信才能开始交互数据。
原文位置本系统中,中央管理机下挂4个集中器,每个集中器下挂126个采集器。由于RS-485总线最多可挂32个驱动器,因此,在某些采集器中,应设置中继器(该中继器可由两片背靠背的MAX1487组成),以使RS-485总线下可挂126个采集器。
原文位置2.2通信协议
原文位置本系统的通信协议包括字符格式和数据包格式。在字符格式中,每个字符在传输中采用异步方式,具体字符格式如下:
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其中,起始标志位SOI(STARTOFIN-FORMATION)为7EH,对应于ASCII码字符“~”,代表一个新信息帧的开始。原文位置
从机地址ADR(ADDRESS)为各从机的识别标志,一个数据总线RS-485上不能挂相同地址的从机。从机地址范围为1~254,其中0为保留,255为广播地址。原文位置
命令标识符CID(COMMANDID)为各类型主机向从机发出命令的识别标志。原文位置
信息域INFO(INFORMATION)为数据信息,可分为命令信息和响应信息两大类。原文位置
校验和码CHK(CHKCODE)为ADR、CID及INFO三部分的累加和校验码。原文位置
结束标志符EOI(ENDOFINFORMATION)为0DH,对应于回车符,代表一个信息帧的结束。