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工作原理：数据采集装置通过传感器采集三表的读数，将采集的数据存入单片机（AT89C2051）内；单片机再通过无线通讯模块PTR2000（发端）将数据发送，用户集中器的PTR2000（收端）将发送来的数据接收，下位机主要完成采集数据、分时存储和同上位机通信的功能，它通过串行接口与GSM/Modem联接，以公众网（GSM）为平台，通过电信公众网络传输数据。随着GSM移动通信网络的建设和发展，移动通信网日益庞大复杂，所覆盖地区也日益广泛。通过GSM移动通信网络进行数据的传输也成为了一种新式的数据传输手段。GSM/Modem通过GSM的短消息业务发送数据。PC机（上位机）一般设在公司的营业处,它是负责整个系统管理的，它将数据收集到，对接收的数据整理、存储、显示，并计算出各用户需缴纳的费用。还可以将用户的用量曲线打印出来，对实行季节电价、分时电价，用经济杠杆实现削峰填谷很有利，可以为国家节约能源。 |
经济分析：本系统的*大容量设计为1000家。规定每100ms采集一家的数据，则一分钟可以采集600家的数据。普通的电表是2400转/KWH，采集装置每采集20个脉冲记1个点。每十分钟采集的数据*多占1个字节，每家的用量数据是按增量采集的，三个表的增量*多占3个字节，600家的数据*多占2K字节，每分钟采集一轮，采集到的数据存储在AT89C51的RAM内，在存储器内整理、打包，每十分钟发送一次。由于夜晚用电水气量比较少，在晚上发送的数据包，很多是空包，这样就浪费占用通信信道的时间。在软件设计时，采用越限发送，即每次采集的数据必须超越一定的量才发送，一天*多12小时的用量高峰期是每十分钟发送一次的。基于GSM短消息业务的容量主要是由短消息服务中心的处理能力和无线信令信道的承载能力决定的，每个短消息的信息量限制为140个八位组（7比特编码，160个字符）不超过140个字节。每十分钟采集3K数据，需要发送22条短消息，则每月发送约5万条。按照西安市短信费用标准，2-5万条/月的费用是2000元/月。平均每家2元/月。该系统非常的经济。上位机每十分钟就收集一次的数据，这样就可以在一天里用电高峰期里及时采集用户的用量，并将用量曲线打印出来。2.硬件配置[NextPage]2.1数据采集、发送部分 水表是将原水表计数齿轮指针换装成带磁性的指针，再通过传感器进行数据采集；气表要用带信号输出的气表；电表必须采用脉冲式电子电度表，电表脉冲输出的器件为光耦输出，具有较好的隔离作用。数据采集装置与用户的电表安装在一起，为了防止用户的突然断电，采集装置必须装在空气开关的前端。电表可以通过计数脉冲来测量，由光电采集头采集电表的计数脉冲，表盘转一圈，光电采集头发出一个脉冲，输入的P1口的P1.0，由AT89C2051存储。通过PTR2000模块发送数据。 PTR2000模块乃是超小型、超低功耗、高速率19.2K无线收发数传MODEM。采用了当代的欧洲"蓝牙技术"应用全数字科技，由单IC组合而成，接收发射合一，工作频段为433--434MHz，空中传输数据速率为19.2Kbps，工作电压范围为2.7V-5.25V，采用FSK调制，抗干扰能力强，标准的DIP引脚间距，更适合嵌入式设备。当PTR2000的TXEN脚为高时，它处于发射状态；当TXEN脚为低时，它处于接收状态。在硬件设计时，将TXEN与AT89C2051的P1.1脚连接，通过软件控制PTR2000的状态。2.2数据接收和远程无线通讯 PTR2000将数据接收并且存入AT89C51内，ROM和RAM分别用来存储程序和数据，数据按当时的时间存入相应时段的存储区内，时段间隔为10分钟。不同日期的同一时段数据仅在相应的存储区内累加。采集装置内装有免维护电源，保证断电后还可以工作，保护数据和接收、执行上位机的命令。AT89C51通过串口与无线MODEM连接，实现与上位机的无线通讯。 |
