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基于藍(lán)宇科技SOM-2386電力行業(yè)遠(yuǎn)程抄表解決方案

深圳市深藍(lán)宇科技有限公司
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    隨著電力行業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，自動(dòng)抄表系統(tǒng)將電表等儀器數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸和處理進(jìn)行智能化電能供與用電管理。從根本上克服了傳統(tǒng)的人工抄表模式的弊端，給電能管理的現(xiàn)代化帶來(lái)了新的契機(jī)。 
    簡(jiǎn)單可靠的自動(dòng)抄表方法是電力抄表系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)者一直比較關(guān)注的問(wèn)題。主要是信號(hào)集中智能處理和電力信息的傳輸方面，在電力信號(hào)集中處理器方面，目前業(yè)內(nèi)有多種解決方案，我司采用的SOM-2386嵌入式模塊方案以其大量的成功開(kāi)發(fā)案例、低廉的價(jià)格、優(yōu)異的穩(wěn)定性和大容量信息存儲(chǔ)技術(shù)在業(yè)界為廣大遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程師所熱衷。 
    在信息傳輸中，最受關(guān)注的還是電力線載波通信，這是由于PLC線路遍布各地，從發(fā)電廠到各個(gè)居民家庭無(wú)所不至，不需重新布線，可以節(jié)省大量的人力物力。電力線載波通信是指將信息調(diào)制為高頻信號(hào)后疊加在電力線路上進(jìn)行通信的技術(shù)，在同一變壓器區(qū)域下，一個(gè)集中器采集若干個(gè)采集器或電能表的數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個(gè)基于電力線的通信網(wǎng)。 
    下面我們就詳細(xì)介紹以藍(lán)宇科技SOM-2386嵌入式模塊為基礎(chǔ)的解決方案的具體內(nèi)容。

一、SOM-2386產(chǎn)品簡(jiǎn)介 
    SOM-2386是一款極高性價(jià)比、尺寸及為緊湊的嵌入式控制模塊。在一張比名片還小的板子上實(shí)現(xiàn)了幾乎所有的工業(yè)計(jì)算機(jī)所需要功能。  
    SOM-2386 板載嵌入式高性能16位處理器，該處理器內(nèi)部為32位RISC架構(gòu)并且與80C186 處理器兼容，具有極高的性能，主頻高達(dá)100MHz，內(nèi)置了100M的以太網(wǎng)，并且支持1MB的SDRAM。其指令與其他X86微處理器兼容。 
    板上功能包括10/100M高速以太網(wǎng)接口，支持標(biāo)準(zhǔn)IDE接口、兩個(gè)串口。 
    在一單片閃存芯片上集成了系統(tǒng)BIOS和1.44M 閃存（Flash Flopy Disk -- FFD），以最少數(shù)量的芯片實(shí)現(xiàn)最小尺寸的模塊的最多的功能。
    如果需要更多的其他功能可以通精簡(jiǎn)ISA總線和用戶片選信號(hào)去擴(kuò)展相關(guān)的功能模塊。

二、基于SOM-2386模塊的集中抄表系統(tǒng)架構(gòu)



    該系統(tǒng)由監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過(guò)傳輸媒體（無(wú)線、有線、電力線載波等信道）將多個(gè)電能表電能量記錄值的信息集中抄讀的系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由采集用戶電能表電能量信息的采集終端（或采集模塊）、集中器（SOM-2386）、信道和監(jiān)控中央計(jì)算機(jī)等設(shè)備組成。集中器（SOM-2386）數(shù)據(jù)可通過(guò)信道遠(yuǎn)距離傳送到監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)。 
    以下是對(duì)抄表系統(tǒng)架構(gòu)各部分的功能定義描述：
    1、監(jiān)控中心計(jì)算機(jī) 
    監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)是通過(guò)信道對(duì)SOM-2386集中器中的信息采集，并進(jìn)行處理和管理的設(shè)備。
    2、監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)抄收間隔 
    監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)抄收間隔是指主站定時(shí)抄收SOM-2386集中器中信息的周期時(shí)間，以下簡(jiǎn)稱為抄收間隔。
    3、 SOM-2386集中器抄收間隔
    SOM-2386集中器抄收間隔指集中器定時(shí)抄讀采集終端（或采集模塊）中用戶電能表電能量信息的周期時(shí)間，以下簡(jiǎn)稱為抄讀間隔。
    4、采集模塊
    采集模塊是用于采集單個(gè)用戶電能表電能量信息，并將它處理后通過(guò)信道將數(shù)據(jù)傳送到SOM-2386集中器的專用模塊。
    5、 采集終端
    采集終端是指用于多個(gè)用戶電能表電能量信息，并經(jīng)處理后通過(guò)信道將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)上一級(jí)（中繼器或集中器SOM-2386）的設(shè)備。
    6、SOM-2386集中器
    SOM-2386集中器主要用來(lái)收集各采集終端或采集模塊的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理儲(chǔ)存，同時(shí)能和主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。
    7、信道
    信道是指信號(hào)（數(shù)據(jù)）傳輸?shù)拿襟w，如無(wú)線電波、電力線、電話線、專線等。集中器、采集終端等設(shè)備的信道有上行信道和下行信道。集中器年上行信道是指集中器和主站之間的信道，下行信道一般是指采集終端和用戶電能表之間的信道。

三、SOM-2386解決方案的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
    （一）采集終端功能實(shí)現(xiàn)
    采集終端接收多個(gè)電能表的電能量信息，經(jīng)處理后儲(chǔ)存在采集終端，可當(dāng)?shù)刈x取采集終端中各個(gè)用戶的數(shù)據(jù)。
    出于相關(guān)方便考慮，采集終端可遠(yuǎn)程或當(dāng)?shù)卦O(shè)置設(shè)備初始參數(shù)。

    （二）集中器（SOM-2386）功能的實(shí)現(xiàn)
    1、通訊信道
    SOM-2386有多個(gè)RS485接口，支持GPRS，4(GPIO)+3(中斷或GPIO可選)路雙向可編程數(shù)字I/O （3.3/5V電平兼容，支持多路多方式通訊，在電力抄表系統(tǒng)主要采用信道如下：SOM-2386集中器和監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)之間的通訊可采用公用電話網(wǎng)或GPRS，集中器與采集終端之間的通訊采用RS485總線或低壓電力線載波，

    2、 數(shù)據(jù)采集、處理 
    SOM-2386板載486級(jí)別的CPU，應(yīng)用了RISC的技術(shù)，64bit指令隊(duì)列，5級(jí)流水線，相對(duì)于傳統(tǒng)的CISC技術(shù)，指令周期短。不分頻的系統(tǒng)時(shí)鐘（386是2分頻），外部時(shí)鐘100MHz，內(nèi)部時(shí)鐘100MHz。高速內(nèi)存總線（200Mbyte/S），在數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用方面可以充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)量吞吐的優(yōu)勢(shì)。8KB的高速緩存。性能高，速度快，足夠滿足抄表系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集和處理要求。
    高效的處理器和內(nèi)部通訊支持復(fù)雜的應(yīng)用程序，以實(shí)現(xiàn)靈活自動(dòng)化的系統(tǒng)功能，開(kāi)發(fā)工程師可設(shè)定SOM-2386的抄讀間隔自動(dòng)采集各用戶電能表的累計(jì)電能量，并根據(jù)設(shè)定的抄收間隔及抄表周期自動(dòng)生成各用戶電能表的累計(jì)電能量，電量數(shù)據(jù)保存時(shí)帶有時(shí)標(biāo)。同時(shí)可設(shè)定數(shù)據(jù)補(bǔ)抄、報(bào)警、自診斷和異常信息啟示、電表凍結(jié)等相關(guān)復(fù)雜的功能。

    3、 儲(chǔ)存容量 
    一般來(lái)說(shuō)，抄表系統(tǒng)的集中器至少保存兩個(gè)抄表周期、兩個(gè)抄收間隔和兩個(gè)抄讀間隔的各用戶電能表的累計(jì)電能量數(shù)據(jù)，同時(shí)集中器的應(yīng)用程序也將占用一定的存儲(chǔ)空間，這要求集中處理模塊本身或者外接一定容量的存儲(chǔ)器。 
    SOM-2386模塊BIOS中集成了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能1.44M Flash電子軟盤(pán),用于存貯應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)，同時(shí)其標(biāo)準(zhǔn)的IDE硬盤(pán)可支持兩個(gè)IDE設(shè)備，足夠滿足以上存儲(chǔ)需求。

    4、 SOM-2386現(xiàn)場(chǎng)抄讀功能
    SOM-2386通過(guò)串口，虛擬顯示/鍵盤(pán)技術(shù)可支持當(dāng)?shù)赝ㄐ�，供手持抄讀器現(xiàn)場(chǎng)抄讀電量數(shù)據(jù)并輸入到監(jiān)控中心。

    （三）監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)功能的實(shí)現(xiàn)
    監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過(guò)GPRS或者公用電話網(wǎng)收集到SOM-2386集中處理器發(fā)送過(guò)來(lái)的信息，可以對(duì)各電表進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，同時(shí)操作人員也可通過(guò)監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)對(duì)SOM-2386下達(dá)相關(guān)指令，以達(dá)到遠(yuǎn)程智能抄表的目的。 

    在實(shí)際的電力智能抄表過(guò)程中，藍(lán)宇科技SOM-2386嵌入式模塊經(jīng)受住了實(shí)踐的檢驗(yàn)，以其高穩(wěn)定性、486級(jí)別的處理能力和低廉的價(jià)格，贏得了眾多開(kāi)發(fā)工程師的親睞。
 

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