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基于WSN的燃氣表自動抄表系統(tǒng)設(shè)計

作者: 時間:2012-05-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3.3 集中器的硬件
集中器主要以無線的方式與采集器和監(jiān)控中心進行通信。集中器的主要功能是向采集器發(fā)送抄表指令,并將采集的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊發(fā)送至監(jiān)控中心。集中器的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示,主要包括電源模塊、ARM9、射頻模塊、GPRS模塊、存儲模塊、鍵盤、LCD。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/160524.htm

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集中器采用市電供電,帶有備用鋰電池。穩(wěn)壓芯片采用LM1117;處理器采用三星公司的S3C2440A,主頻為400 MHz,最高可達533 MHz,該處理器功耗極低,片上資源豐富;射頻芯片采用Noridic公司的SI4432;存儲模塊有兩個部分:SDRAM和FLASH,兩塊容量為32 MB,16位數(shù)據(jù)線的SDRAM并行組成32位,直接與處理器相連,用以運行程序,F(xiàn)LASH為64 MB的NND FLASH;LCD為7寸真彩色TFT液晶屏。

4 軟件
軟件是IAR Embedded Workbench平臺,采用C語言開發(fā),主要包括表智能終端、采集器、集中器三個部分。
4.1 表智能終端的
表智能終端主要和采集器以及手持抄表器進行通信。上電后首先初始化硬件,然后向采集器發(fā)送注冊請求,之后根據(jù)收到的指令完成相應(yīng)的工作,流程圖如圖3所示。

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4.2 采集器軟件設(shè)計
采集器作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袠校瑸榱私档拖到y(tǒng)的整體功耗,采用了變頻的方法。數(shù)據(jù)在一級網(wǎng)絡(luò)和二級網(wǎng)絡(luò)中傳輸時采用不同的頻點。采集器在進行初始化后配置相應(yīng)的參數(shù),然后向集中器發(fā)送路由請求,構(gòu)建自組織網(wǎng)絡(luò)。組網(wǎng)完成后切換頻率,保持和采集器在同一個頻率,進入接收模式,等待來自集中器的指令。
4.3 集中器軟件設(shè)計
集中器作為小區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點,向上通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信;向下通過自組織網(wǎng)絡(luò)與采集器和燃氣表終端通信。系統(tǒng)上電后,首先進行硬件初始化,配置相應(yīng)的寄存器參數(shù),隨GPRS模塊和無線射頻模塊都進入接收模式。主要完成兩個任務(wù):等待采集器初始化后,發(fā)送路由請求,完成自組網(wǎng);等待監(jiān)控中心發(fā)送的指令。監(jiān)控中心在每次抄表之前都要首先和集中器進行校時,校時結(jié)束后集中器再和采集器進行校時,以保證整個抄表網(wǎng)絡(luò)的時間同步。若收到監(jiān)控中心的抄表指令,則把相應(yīng)的指令發(fā)送到采集器,完成單個抄表,局部抄表以及整個網(wǎng)絡(luò)抄表。

5 結(jié)語
本文提出的抄表系統(tǒng)將燃氣表直讀技術(shù)、無線傳感器技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來,實現(xiàn)遠程集中抄表。系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)先考慮低功耗,燃氣表智能終端采用了先進的電源管理模式,同時一級網(wǎng)絡(luò)和二級網(wǎng)絡(luò)采用不同的頻率,減少了彼此間的干擾,延長了電池的使用壽命,提高了系統(tǒng)的可靠性。采集器與燃氣表智能終端以無線方式通信,無需人工布線,布置靈活,后期容易維護。目前,該系統(tǒng)已在南通市崇川區(qū)部分小區(qū)使用,實踐證明該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,易于實現(xiàn),布置靈活,實用性強,并可適用于水表、電表等。


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