基于LON網(wǎng)絡(luò)的遠程自動抄表系統(tǒng)

　　前言

　　遠程自動抄表系統(tǒng)是建筑智能化的重要標志。由于行業(yè)壁壘等因素，我國城市大部分住宅為上門抄表方式，浪費了大量的人力，給電力、自來水和煤氣等企業(yè)的收費造成了時間上的延時，增加了物業(yè)管理部門的負擔，也造成住戶的一些不便，遠程自動抄表系統(tǒng)有效的解決了這些問題。

　　設(shè)計采用數(shù)字化脈沖的電表、水表和煤氣表，以實現(xiàn)三表數(shù)據(jù)的現(xiàn)場自動采集。家庭智能控制器采集各表發(fā)出的脈沖后，轉(zhuǎn)換成真實的三表數(shù)據(jù)，存于E2PROM中。當物業(yè)管理中心監(jiān)控管理計算機進行查詢時，家庭智能控制器通過LON網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控管理計算機。

　　LonWorks自動抄表節(jié)點與系統(tǒng)

　　LonWorks的測控單元使用以Neuron芯片為核心的一塊LonWorks主控制模塊。主控制模塊包括收發(fā)器、地址譯碼電路、復位電路、晶振電路及E2PROM等。主控制模塊通過LonTalk協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，并對事件的調(diào)度完成網(wǎng)絡(luò)報文處理、用戶定義的各種計算及I／O事件處理等功能。LonWorks節(jié)點的示意圖如圖1所示。其中主控制模塊用于通信和控制；微控制器89C51實現(xiàn)對輸入／輸出數(shù)據(jù)的處理及驅(qū)動功能，脈沖輸入信號的計數(shù)，完成與主控制模塊的數(shù)據(jù)傳輸。主控制模塊中的收發(fā)器負責將節(jié)點連入網(wǎng)絡(luò)。

　　在抄表模塊中，可以采用FFT-IO收發(fā)器（圖2），適用于雙絞線介質(zhì)；或采用PLT22收發(fā)器（圖3），適用于電力線通信介質(zhì)。

　　抄表模塊實時采集各個脈沖表的輸出信號，將脈沖數(shù)累計存放在抄表模塊RAM內(nèi)，并按設(shè)定的分段時間及當前時刻累計到不同的時間段上，實現(xiàn)分時段計數(shù)。抄表模塊存儲器具有掉電保護功能，防止掉電丟失脈 沖累加值。數(shù)據(jù)集中器反復輪詢采集各抄表模塊中的數(shù)據(jù)并保存于相應的內(nèi)存中，并自動過濾非法數(shù)據(jù)，對通信異常進行相應處理。

　　自動抄表系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊多且分散、數(shù)據(jù)傳送實時要求不高，要求每個傳送接收的數(shù)據(jù)不出錯。當上位機進行數(shù)據(jù)采集時，可從集中器保存的數(shù)據(jù)直接發(fā)送給計算機，不需直接從抄表模塊讀取抄表數(shù)據(jù)。

　　該抄表模塊專門用于水表、電表和煤氣表的自動抄錄。每個模塊抄讀24個模擬量的采集，分析其A／D采樣值，識別脈沖表的狀態(tài)，并檢測線路的通斷狀態(tài)。

　　LonWorks總線控制模塊與89C51的通信采用同步串行I／O方式，使用Neurowire主控方式，即由主控制模塊驅(qū)動同步時鐘輸入及片選信號輸出，89C51接收同步時鐘輸入。主控制模塊中Neuron芯片的IO8引腳輸出同步時鐘；IO9引腳為串行數(shù)據(jù)輸出；IO10引腳為串行數(shù)據(jù)輸入；選擇IO5引腳為片選信號輸出。89C51采用中斷方式傳輸數(shù)據(jù)，在協(xié)議幀中加入校驗碼，保證通信數(shù)據(jù)的正確性，如圖4所示。

　　結(jié)語

　　自動抄表系統(tǒng)由小區(qū)管理計算機和自動抄表模塊組成兩級網(wǎng)絡(luò)，采用自由拓撲結(jié)構(gòu)，在管理微機上能夠查詢每戶的水表、電表和煤氣表的實時讀數(shù)。還可在管理中心對三表實施開斷。