智能燃气抄表系统设计

［］ 波， ２刘 许焕 新． 自动无 线抄 表 通信方 式研 究与实现 ． 仪器 仪表用 户 ［］２０ ，５． Ｊ．０ ８ （）
６ 结论
本系统 主要 由三部分组 成： 安装 在用户家 的智能燃 气表、
［ ３ ］潘爱民， 计算机网络 ［ ． 译． Ｍ 北京： ］ 清华大学出版社， ０ ６ ４ ６ ． ２ ０ ：５ — １
（ 如物业公司、 煤气公司、 天然气 公司等）从而实现远 程 自 ， 动抄
［ 参考文献］
表及 监测 。 管理部门可 在办公室内随 时观 测到分散在全市各地 ［ 刘玉杰， １ ］ 安建基． 电能计量 自动抄表技术的现状与发展 内蒙古科技与经 的企事业单位的天然气使用状况 ， 可随时打 印出各种报表及 收 济［］２ ０ ，８． Ｊ．０ ８（） 费情况等， 节省管理成本 ， 减少人为误 差， 高管理水平。 提
并且在下达指令 的 集 中器在 整个无线抄表 系统中居于通信桥梁的重要位 置， 无 线射频 的通信 方式为下层模块 传达指令， 它 的工作情 况决 定 了整 个系 统 的可 靠性 和稳 定 性。 集中器 实现的主要功 能有 ： 按时循 环查询 数 据终端 （ 采集器）的数据， 并将采集 到的数据进行 处理 并且存 储起 来； 当接 收到远 程中心计算 机发 布 的采集命令后， 将储存的数据立即打包并传送；
耗。
２１空调变温度设定技术 ．
根据 基站 内外环境温度 的变化状况 ， 对每台空调的工作参 数进行灵活 的调节设定 ， 优化每一 台空调的运行状态 ， 来满足 基站环境 温度 的控制 需要 ， 以达到节约 能耗的 目的 。 现在 ， 基
１基站节能基本原则
上限可 以达４ ℃， Ｏ 这样， 就 无 线基站是 一个 特殊 的环境 ， 需要满足恒温、 恒湿 和无尘 站设备 的主设备温度 要求 已经放宽， 的要求。 以， 所 引进节能技术应 该满足 以下几项原则：（） １ 保证 可以适 当地放宽空调温 度的设定， 还可 以在允许 的条件下关 闭 这种方法 的适应性很高， 几乎可适用于所有 的基站。 基站安全 。 使用节 能技术不 能对基站通信产生 影响， 要保证基 空调。
经 来引 及 洁净度 的相对 要求 （） ４ 具有监控 网络 的能力 要提供监控 网 站室 外空气温度低 于一定的数值时， 过新风节 能装 置 ， ，
通 过Ｇ Ｒ 模块 登陆￣ Ｇ Ｒ 网络上经过Ｃ Ｓ 网关将数 据传输 到 管理 系统通 过手抄 器获得抄 表信 息， ＰＳ ＪＰＳ ］ ＧＮ 管理 人员利用管理 系统 对 Ｉ ｔ ｒ ｅ 上的数据 中心， ｎ ｅｎ ｔ 从而完 成了数据传 输 ， 样数据 中心 抄表信息进行分析处理。 这 就可 以实时的监测到终端设备运 行情况 。 该系统 由数据库服 务 统结构如 图７ 所示 数据 ， 数据存储并通过Ｇ Ｒ 移动通讯 网络传到有关管理部门 将 ＰＳ 自动抄表是 电子技术发展和管理水平提 高的必然结果 。 本 时性和可 靠性 较好 ， 以及 易于维护 等优 点， 对用户和燃气公司 具有成 本低 、 功耗低 、 实 器、 数据服务 中心 、 操作 终端 、 集中器和采集器 ５ 部分组成 ， 系 文设计 的燃气 表无线远 程抄 表系统 ， Ｇ Ｒ 远程抄表系统通 过计量仪表计 量， ＰＳ 用集中器采集仪表 都能接受， 具有较 好的开发价值 。
也可主动 向远程 中心 的计 算机 发送数据 、 报告紧
急情况等。
在 本设计中， 中器采用 的是无 线方式来 进 集 行数据传输， 于系统的核心位置 。 处 无线数据集中 器 的主要部件有 ： 无线数 据传输 模块ｎ Ｆ ０ 、 Ｒ ９ ５ 外
部存储单元、 本地 通信接 口、 微处理器 （Ｃ） 电 ＭＵ和 源模块 等组成 。 其中数 据集中器电路原理图如图
次后仍没有 数据返回， 上层模块 就判 定下层模块 的工作属于异
该模块主要 实现 了 气价管理， 打印， 查询统计管理 ， 缴费管
查询用户当前计费周期和 以往的数据、 交费结算， 如用户用 常情况 ， 向远程 管理 中心系统返 回异常信号。 并 上层模 块的应 理 、 抄表记录查 询， 故障查询等。 用层负责与远程管理中心的链接 。 应用层的主要功能是把 接到 气量查询，
统的手工抄表方式 费时、 费力， 准确性和及时性得不到保 障， 抄表入 户难 、门锁 多、 劳动强度 大、 效率低 、 社会 因素复 杂等 客观存 在的问题给燃气用户和燃气公司双方都造成很大困扰 ， 此 种抄 表方式 已经于与社会 的发展极不相 适应 。 针对上 述 问 题， 设计出一种利用无 线传 输技术的远 程智能抄表 系统。
的数据经过校验 处理 后转发给数据链路层， 并将数据链 路层发 ４３数据库模块 ．
来的数据进行打包处理然后发给 中心 。
基本数 据模 块提供了数据备份管理 ： 具信息管理； 表 小区信 息管理； 单元信息管理 ： 幢信息管理； 抄表 工信息管理； 集单元 采
信息管理； 账户信息管理 ： 抄表信息管理等 。
图３上 层软件流程图
图５ 中心管理 系统 功能模块
５基于Ｇ Ｒ 无线燃气抄表网络的构建 ＲＳ
在该 系统 中， 需要一 个与互 联 网Ｉ ｔ ｒ ｅ 相 连 的数据 中 ｎ ｅｎ ｔ 心、 与燃气表或需要监控的燃气设备相连 的数 据采集器和 内置 Ｇ Ｒ 模块 的集中器 。 ＰＳ 采集 器取得 的数据传输给 集中器 ， 集中器
需求 。 基站通信设备的大量 集成 电路和 电子组件， 对运行环 境 能型的变频空调。
． 条件有特 殊要求 ， 不稳 定的环境会影 响设备的使用寿命与可靠 ２３新风节能技术 新风节能技术是利用基站室 外的 自然环境作为冷源 ， 当基 性， 所以， 节能技术还要满足基 站设备对 室内温度、 内湿度 以 室
远程主站
无线燃气抄表 系统 的设计分为上层软件和下层软件两个 部 无线 抄表 系统的初始 化设置均 是对各个 接 口芯片的初始
图３ 分别给出了上层软件和下层软件 的工作流程。 持 无线数 据采集 器将存 储在无线 数据集 中器 中的数据 进行下 分。 和图４
初始化 完毕后系统 即进 入待命状 态， 到有数据从采 直 数据和仪表 运行状 态进行统计和数据分析， 并且能够 生成各类 化设 置， 集 终端传来 。 当上层模块在 接收到中心管理系统的指令后， 以 数据报表 。
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图４下层软件流程图
下层模 块的应用层 的功 能是使仪 表的数 据抄取与无线 数 据 通信 方式相结合的功能在下层模块 的应用层中实现 。 与公共 信道相连接 的全部接 口接 口都读入被 发送 到共享信道的测试点 的信息帧 该帧， 并且每 个接 口都 将 自己的地址与接收帧 的看 第
关键词 ： 线抄表 系统 ； 无 集中器； Ｐ ｓ Ｇ Ｒ 网络
１ 引言
随着 电子技 术、 计算机技术 和通信技 术的不断发展 ， 各个 行业的自动化进 程正在逐渐加快， 以至于在 自动抄表 中对数据
燃气表
采集 器
采集的实时性、 可靠性、 信息量提 出了更高的要： 寸 燃气公司传 之
智能燃气抄表系统设计
魏
（． １华北 电力大学通信系， 河北 石家庄
软视 件・ 透
鹏 张
洁
石家庄 ０ ０ ０） ５０ ０
０００ ；． ５ ０ ０ ２河北师范大学汇华学院数学部， 河北
摘 要： 针对现在抄表 系统复杂度高或成本高等问题， 本文设计了一套燃气表无线抄表 系统， 从基本架构、 主要功能、 软硬件的实现加以 说明， 具有实时、 可靠、 经济、 低功耗等优点， 有良好的应用前景和推广价值 。
． 站设备安全和稳定运行， 保证维 护作业规范中规定的基站环境 ２２空调变频改造技术 对空调 的压缩机 实行变频控 制， 以有效地节约 电能。 可 对 要求 。（ ） ２ 节能技 术 的可行和 高效 。 现在 节能技 术有很种 ， 每
通过 改装 变频控制器来提高空 种节能技术各有利弊 ， 要根据基站设备的现状 来选择可行的节 现有 的基站空调进行变频 改造 ， 调 的运 行效率，以减 少空调 的运行 能耗 ， 新建基 站可 以使用节 能技术 ， 从而实现 节能效率 的最优化 。（ ） ３ 要满 足基站 的环 境
４１抄表管理模块 ． 利用该模块能够实现 对手 持机 进行直接管理 ， 包括数据的
图７ Ｇ Ｒ 网络结构 图 ＰＳ
２ ８日圜目圆
无线天地 ・
关于无线基站节能技术的相关研究
程珍珍
（ 中铁十七 局集团电气化工程有限公司， 山西 太原 ００ ０ ） ３ ０ ６
摘 要： 本丈主要 阐述了 无线基站能耗分布情况， 在无线基站实施节能技术遵循的原则， 并对基站空调系统， 主要设备和基站建筑的节能
无 线数据集 中器 能够及时的接收并且存储各工作单元传送过来 高等特点。 的仪表数据 ， 对数 据以及反 映仪表 工作状态 的数据进行分类存 ３ 无线燃气抄表系统的软件设计 储 （ 电保持数 据不遗 失） 存储在无线数据 集中器 中的数据手 掉 。 载 并传输到计 算机管 理系统 。 计算机管理系统通 过对下载 的 ， 图１ 无线抄表系统整体结构
２ 所示 。 本系统中的无线数据集 中器具有低功耗、 经济高效、 性能稳定、 口电路简单和 自动化程度 接 图２ 集中器 电路原理图
・
软件透视
同时进行计 时。 在约定 的时 间内下层模块 没有 将数据 返回， 则 上传， 抄表任 务的下载， 更新手持机程 序等。 认定为超时， 上层模块 会将命令重新发送 。 在发 送重发命令三 ４２基本业务模块 ．
一
个地址段 （ 目的地 址） 比较 ， 包含 相 只有地址相同时， 该接 口才
会继续读入整个帧， 并且将其发送 给上层软件。
４ 中心管理 系统设计
根据 实际业务需求 的分析及各系统模块 的职 能， 开发的职
能无 线燃气抄 表系统 的应用 程序 由以下几个部分 组成 ， 图６ 如
所示：
５ Ｍ ｔ ｒ ０ ｕ ｉ ａ ｉ ｎ ｗｉ ｅ Ｐ ｉ Ｂ ｓ ｂ ｎ （ — ｕ ） Ｓ 统把各燃气表 的信息下载到手抄器 中， 抄表 人员手持 手抄器把 ［］ ｅ ｅ Ｃ ｍｍ ｎ ｅ ｔ ０ Ｔ ｔ ｄ ａ ｒ ａ ｅ主要 由以下几个 部分 组成 ： 远程 抄表 主 站 、 中器 、 集 终端数据 采集模块 。 在本系统中仪 表的读数的传 输 和采集利用无线数 据传输 模块来 完成。 无线数 据传输模 块
的主要功能是： ） １ 采集仪表表 的读数 ２ 监控仪表运行状态 同 ） 时存储仪表 的相关数据 （ 电情况下能够保 持数据不遗失） 在掉 。
［ Ｊ ｈ Ｄ ｎ ｖ ｎ Ｗ ｒ ｌｓ ｌ ｃ ｌ ａ ｅ ｎ ｔ ｏ ｋ ｌｔ ｓ ｒ ｃ ｔ ４ ｏ ｎ ｏ ｏ ａ ， ｉｅｅ ｓ ｏ ａ－ ｒ ａ ｅｗ ｒ ｓ ｅ ｕ ｅ ｓ ｕ ］
ｈ ｏ ｄ Ｊ ， ＯＴ Ｂ ＥＤ ＳＧ ， ０ ５ Ｊ ｌ （ ） ｗ 抄表人员手持的手抄器、 中心管理系统 。 抄表 时， 由中心管理系 ｔ ｅ ｃｒ ，［］ Ｐ ＲＡ Ｌ Ｅ ＩＮ ２ ０ ， ｕ ｙｔ ｏ．
技 术 进行 了 介绍 。
关键 词 ： 线基 站； 无 能耗 分布； 节能技 术
近 年来 ， 通信 运营商节 能减 排 的呼声 高涨， 作为服 务型与 络的接 口， 应现代 网络监控管理 的新要求 。 适 能源 消耗 型的企业 ， 其能源消耗最大 的就 是公用无 线基站 。 因 ２ 基站空调系统节能 此 ， 用新的基站建设节能 技术， 运 逐步对现有基 站改造优化 ， 使 无线 基站符 合绿 色环保 标准 ， 这将大 大减少 基站 的能源消