進入二十一世紀以來,智能化建筑已呈現(xiàn)出風起云涌的浪潮,智能抄表系統(tǒng)已成為智能化建筑的一個重要組成部分,面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn),智能抄表系統(tǒng)憑借它的可靠性、先進性、經(jīng)濟性已在智能建筑的范圍內(nèi)獲得了迅速的發(fā)展。智能化抄表系統(tǒng)充分體現(xiàn)分散控制、集中管理的特點,使得各個子系統(tǒng)能獨立控制工作,經(jīng)中央工作站集中管理,實現(xiàn)了ASI樓宇自控系統(tǒng)的配套性。大大提高了系統(tǒng)的可靠性。由于它的控制方式極其靈活,控制層的維護和擴展也相當方便,使得系統(tǒng)能方便地實施擴展,并在節(jié)能的基礎(chǔ)上滿足了用戶的高標準和舒適性要求。
近年了隨著智能住宅的涌現(xiàn),智能抄表系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,它的出現(xiàn)是科技發(fā)展的大勢所趨,又是社會生活發(fā)展的人心所向,可以說它的發(fā)展帶有一定的歷史必然性?!吨悄艹硐到y(tǒng)》已成為信息時代建筑必然的基本功能,它是計算機技術(shù)與測試技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其內(nèi)部帶有處理能力很強的處理器和智能軟件。它已不是簡單的硬件實體,而是硬件與軟件相結(jié)合的產(chǎn)物,進入二十一世紀以來,《智能抄表系統(tǒng)》已開始從較為成熟的數(shù)據(jù)處理向知識處理過渡,并轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的更高層次發(fā)展。
智能抄表系統(tǒng)的特點特色
智能遠程抄表系統(tǒng)是現(xiàn)代計算機、微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)深度融合的結(jié)果,它不僅能如常規(guī)儀表對相關(guān)的物理量進行自動測量、自動控制和自動存儲,并顯示測量結(jié)果和控制狀態(tài),還具備網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點:通過Internet能對遠程的抄表系統(tǒng)實施功能操作,取得測量結(jié)果并對抄表系統(tǒng)進行參數(shù)設(shè)置、實時監(jiān)控和故障判斷。并能在Internet網(wǎng)上發(fā)布動態(tài)信息。
抄表系統(tǒng)的信號采集與控制是使用了Internet測控系統(tǒng)的前端模塊,由于這個模塊有一個嵌入式操作系統(tǒng)和一個功能完美的微處理器支撐,所以它的另一功能還完成了對信號的傳輸與分析。在這個系統(tǒng)中,能方便地實施抄表測量功能模塊的添加、刪除與應(yīng)用不同網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式。另外,由于Internet智能遠程抄表系統(tǒng)的一個顯著特點是改變信號的傳輸方式。抄表測量系統(tǒng)對信號的測量、控制和傳輸是建立在公共的Internet上的。所以有了前端嵌入式的模塊,才能實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的有效安全傳輸。由于智能遠程抄表系統(tǒng)對測量結(jié)果與顯示有了很大的改進,因此我們能隨時隨地通過用戶機觀察各類實測數(shù)據(jù),掌握整個系統(tǒng)的工作狀況。
抄表系統(tǒng)的入網(wǎng)絡(luò)方法
智能遠程抄表系統(tǒng),是將嵌入式操作系統(tǒng)融合在抄表系統(tǒng)中,使它成為控制和測量的核心,常規(guī)的智能遠程抄表系統(tǒng)接入Internet和以太網(wǎng)有如下幾種方法:
一、 應(yīng)用八位的單片微機組成直接進入Internet的嵌入式網(wǎng)絡(luò)化抄表系統(tǒng),它的優(yōu)點是可應(yīng)用以前的八位單片微機的抄表測量系統(tǒng),必須外加網(wǎng)絡(luò)芯片,用于驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)接口芯片。必須注意的是由于它占用CPU、RAM、ROM的資源較多,要求微機系統(tǒng)有足夠快的運行速度。
二、 應(yīng)用嵌入式的智能遠程抄表系統(tǒng),若采用RS—485、RS—232、Profibus
等網(wǎng)絡(luò)接口與嵌入式抄表系統(tǒng)、微機相連,可把微機作為網(wǎng)關(guān),并由微機將網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)、參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)包,傳輸至Internet上實現(xiàn)信息共享。提請讀者注意的是這套系統(tǒng)必須配備一臺專用的微機來實施協(xié)議轉(zhuǎn)換。
三、 應(yīng)用三十二位高檔的MCU組成的嵌入式網(wǎng)絡(luò)化抄表系統(tǒng),由于有足夠的資源可擴展利用,整個TCP/IP協(xié)議族可做到系統(tǒng)里去,直接進入Internet智能遠程抄表系統(tǒng),但其設(shè)計與開發(fā)有一定的難度。
智能遠程抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與硬件
智能遠程抄表系統(tǒng)實際上是微機硬件、應(yīng)用軟件、各類應(yīng)用協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范組合,智能遠程抄表系統(tǒng)實質(zhì)具備了信息采集、存儲、分析處理與信號傳輸?shù)闹T多特點。
智能遠程抄表系統(tǒng)的核心是提供了一個控制信號采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠脚_,這個傳輸平臺的邏輯層主要由鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和接口等組成。它的前端模塊主要資源有處理器、存儲器、信號采集單元與相關(guān)信息,它能合理分配、控制處理器、控制信號的采集,使控制電路正常工作,確保采集的信息和數(shù)據(jù)能有效的傳輸。
其后是遠程抄表系統(tǒng)的硬件,它的組成由遠端傳感器信號采集單元,如微機系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、硬件轉(zhuǎn)換協(xié)議和參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸控制系統(tǒng)。硬件的完美功能應(yīng)歸屬于嵌入式系統(tǒng)的進步和大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)傳輸和硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換是應(yīng)用了FPGA/CPLD來實施的。
智能遠程抄表系統(tǒng)的使用是在整個住宅小區(qū)內(nèi)布線,并集中到小區(qū)的物業(yè)管理中心,通過網(wǎng)絡(luò)或電話將相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸?shù)焦╇娋譅I業(yè)所、自來水公司營業(yè)所、煤氣公司營業(yè)所;或?qū)^(qū)域管理機組直接與網(wǎng)絡(luò)或電話連接,直接將相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸?shù)焦╇娋譅I業(yè)所、自來水公司營業(yè)所、煤氣公司營業(yè)所。這種方式可以實時或定時自動采集每一塊計量表的讀數(shù),可以實現(xiàn)一個城市在同一時刻抄收所有電、水、氣的數(shù)據(jù),并完美地監(jiān)控整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)。這個方式可以完全取消抄表人員,僅僅安排1到2個管理人員即可。此種方式必須在整個住宅小區(qū)內(nèi)布線,它的終端和管理微機需要220伏特交流電,并提供遠程網(wǎng)絡(luò)通信。
軟 件 系 統(tǒng)
遠程智能化抄表系統(tǒng)的初始化設(shè)置,主要的設(shè)置對象是接口芯片,其后系統(tǒng)即處在待命狀態(tài),直至傳感器端有數(shù)據(jù)傳輸過來。全部參數(shù)、數(shù)據(jù)的接收是通過網(wǎng)絡(luò)接口芯片來實施的。當測試點的信息幀被發(fā)送到共享信號信道時,全部與信道相連接的以太網(wǎng)接口都讀入該幀,并看第一個地址段(包含目的地址)。諸多接口將它與自己的地址實施比較,如若相同,則這個以太網(wǎng)站點將繼續(xù)讀入整個幀,并且將它送給微機正在運行的上層網(wǎng)絡(luò)軟件。
而在發(fā)送數(shù)據(jù)時,必須把發(fā)送的數(shù)據(jù)參數(shù)按幀的格式封裝。通過遠程DMA通道傳輸?shù)桨l(fā)緩沖區(qū),其后輸出傳送指令,完成幀的發(fā)送。在這個過程中,必須設(shè)定以太網(wǎng)的目的地址,并以網(wǎng)源的地址和協(xié)議類型,按協(xié)議的類型來設(shè)定數(shù)據(jù)段。為了提高發(fā)送效率,應(yīng)將緩存發(fā)送區(qū)平分成兩個緩存發(fā)送區(qū)——一個用于數(shù)據(jù)包的發(fā)送;另一個用于構(gòu)造端的數(shù)據(jù)包,交替使用。
近年了隨著智能住宅的涌現(xiàn),智能抄表系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用,它的出現(xiàn)是科技發(fā)展的大勢所趨,又是社會生活發(fā)展的人心所向,可以說它的發(fā)展帶有一定的歷史必然性?!吨悄艹硐到y(tǒng)》已成為信息時代建筑必然的基本功能,它是計算機技術(shù)與測試技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其內(nèi)部帶有處理能力很強的處理器和智能軟件。它已不是簡單的硬件實體,而是硬件與軟件相結(jié)合的產(chǎn)物,進入二十一世紀以來,《智能抄表系統(tǒng)》已開始從較為成熟的數(shù)據(jù)處理向知識處理過渡,并轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的更高層次發(fā)展。
智能抄表系統(tǒng)的特點特色
智能遠程抄表系統(tǒng)是現(xiàn)代計算機、微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)深度融合的結(jié)果,它不僅能如常規(guī)儀表對相關(guān)的物理量進行自動測量、自動控制和自動存儲,并顯示測量結(jié)果和控制狀態(tài),還具備網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用特點:通過Internet能對遠程的抄表系統(tǒng)實施功能操作,取得測量結(jié)果并對抄表系統(tǒng)進行參數(shù)設(shè)置、實時監(jiān)控和故障判斷。并能在Internet網(wǎng)上發(fā)布動態(tài)信息。
抄表系統(tǒng)的信號采集與控制是使用了Internet測控系統(tǒng)的前端模塊,由于這個模塊有一個嵌入式操作系統(tǒng)和一個功能完美的微處理器支撐,所以它的另一功能還完成了對信號的傳輸與分析。在這個系統(tǒng)中,能方便地實施抄表測量功能模塊的添加、刪除與應(yīng)用不同網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式。另外,由于Internet智能遠程抄表系統(tǒng)的一個顯著特點是改變信號的傳輸方式。抄表測量系統(tǒng)對信號的測量、控制和傳輸是建立在公共的Internet上的。所以有了前端嵌入式的模塊,才能實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的有效安全傳輸。由于智能遠程抄表系統(tǒng)對測量結(jié)果與顯示有了很大的改進,因此我們能隨時隨地通過用戶機觀察各類實測數(shù)據(jù),掌握整個系統(tǒng)的工作狀況。
抄表系統(tǒng)的入網(wǎng)絡(luò)方法
智能遠程抄表系統(tǒng),是將嵌入式操作系統(tǒng)融合在抄表系統(tǒng)中,使它成為控制和測量的核心,常規(guī)的智能遠程抄表系統(tǒng)接入Internet和以太網(wǎng)有如下幾種方法:
一、 應(yīng)用八位的單片微機組成直接進入Internet的嵌入式網(wǎng)絡(luò)化抄表系統(tǒng),它的優(yōu)點是可應(yīng)用以前的八位單片微機的抄表測量系統(tǒng),必須外加網(wǎng)絡(luò)芯片,用于驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)接口芯片。必須注意的是由于它占用CPU、RAM、ROM的資源較多,要求微機系統(tǒng)有足夠快的運行速度。
二、 應(yīng)用嵌入式的智能遠程抄表系統(tǒng),若采用RS—485、RS—232、Profibus
等網(wǎng)絡(luò)接口與嵌入式抄表系統(tǒng)、微機相連,可把微機作為網(wǎng)關(guān),并由微機將網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)、參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)包,傳輸至Internet上實現(xiàn)信息共享。提請讀者注意的是這套系統(tǒng)必須配備一臺專用的微機來實施協(xié)議轉(zhuǎn)換。
三、 應(yīng)用三十二位高檔的MCU組成的嵌入式網(wǎng)絡(luò)化抄表系統(tǒng),由于有足夠的資源可擴展利用,整個TCP/IP協(xié)議族可做到系統(tǒng)里去,直接進入Internet智能遠程抄表系統(tǒng),但其設(shè)計與開發(fā)有一定的難度。
智能遠程抄表系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與硬件
智能遠程抄表系統(tǒng)實際上是微機硬件、應(yīng)用軟件、各類應(yīng)用協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)的規(guī)范組合,智能遠程抄表系統(tǒng)實質(zhì)具備了信息采集、存儲、分析處理與信號傳輸?shù)闹T多特點。
智能遠程抄表系統(tǒng)的核心是提供了一個控制信號采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠脚_,這個傳輸平臺的邏輯層主要由鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和接口等組成。它的前端模塊主要資源有處理器、存儲器、信號采集單元與相關(guān)信息,它能合理分配、控制處理器、控制信號的采集,使控制電路正常工作,確保采集的信息和數(shù)據(jù)能有效的傳輸。
其后是遠程抄表系統(tǒng)的硬件,它的組成由遠端傳感器信號采集單元,如微機系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、硬件轉(zhuǎn)換協(xié)議和參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸控制系統(tǒng)。硬件的完美功能應(yīng)歸屬于嵌入式系統(tǒng)的進步和大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)傳輸和硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換是應(yīng)用了FPGA/CPLD來實施的。
智能遠程抄表系統(tǒng)的使用是在整個住宅小區(qū)內(nèi)布線,并集中到小區(qū)的物業(yè)管理中心,通過網(wǎng)絡(luò)或電話將相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸?shù)焦╇娋譅I業(yè)所、自來水公司營業(yè)所、煤氣公司營業(yè)所;或?qū)^(qū)域管理機組直接與網(wǎng)絡(luò)或電話連接,直接將相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸?shù)焦╇娋譅I業(yè)所、自來水公司營業(yè)所、煤氣公司營業(yè)所。這種方式可以實時或定時自動采集每一塊計量表的讀數(shù),可以實現(xiàn)一個城市在同一時刻抄收所有電、水、氣的數(shù)據(jù),并完美地監(jiān)控整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)。這個方式可以完全取消抄表人員,僅僅安排1到2個管理人員即可。此種方式必須在整個住宅小區(qū)內(nèi)布線,它的終端和管理微機需要220伏特交流電,并提供遠程網(wǎng)絡(luò)通信。
軟 件 系 統(tǒng)
遠程智能化抄表系統(tǒng)的初始化設(shè)置,主要的設(shè)置對象是接口芯片,其后系統(tǒng)即處在待命狀態(tài),直至傳感器端有數(shù)據(jù)傳輸過來。全部參數(shù)、數(shù)據(jù)的接收是通過網(wǎng)絡(luò)接口芯片來實施的。當測試點的信息幀被發(fā)送到共享信號信道時,全部與信道相連接的以太網(wǎng)接口都讀入該幀,并看第一個地址段(包含目的地址)。諸多接口將它與自己的地址實施比較,如若相同,則這個以太網(wǎng)站點將繼續(xù)讀入整個幀,并且將它送給微機正在運行的上層網(wǎng)絡(luò)軟件。
而在發(fā)送數(shù)據(jù)時,必須把發(fā)送的數(shù)據(jù)參數(shù)按幀的格式封裝。通過遠程DMA通道傳輸?shù)桨l(fā)緩沖區(qū),其后輸出傳送指令,完成幀的發(fā)送。在這個過程中,必須設(shè)定以太網(wǎng)的目的地址,并以網(wǎng)源的地址和協(xié)議類型,按協(xié)議的類型來設(shè)定數(shù)據(jù)段。為了提高發(fā)送效率,應(yīng)將緩存發(fā)送區(qū)平分成兩個緩存發(fā)送區(qū)——一個用于數(shù)據(jù)包的發(fā)送;另一個用于構(gòu)造端的數(shù)據(jù)包,交替使用。