基于藍(lán)宇科技SOM-2386電力行業(yè)遠(yuǎn)程抄表解決方案
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隨著電力行業(yè)自動化程度越來越高，自動抄表系統(tǒng)將電表等儀器數(shù)據(jù)自動采集、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)代化帶來了新的契機(jī)。
簡單可靠的自動抄表方法是電力抄表系統(tǒng)研究開發(fā)者一直比較關(guān)注的問題。主要是信號集中智能處理和電力信息的傳輸方面，在電力信號集中處理器方面，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發(fā)案例、低廉的價格、優(yōu)異的穩(wěn)定性和大容量信息存儲技術(shù)在業(yè)界為廣大遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)開發(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)電廠到各個居民家庭無所不至，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，一個集中器采集若干個采集器或電能表的數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個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)品簡介
SOM-2386是一款極高性價比、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現(xiàn)了幾乎所有的工業(yè)計算機(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ISA總線和用戶片選信號去擴(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)控中心計算機(jī)通過傳輸媒體（無線、有線、電力線載波等信道）將多個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)控中央計算機(jī)等設(shè)備組成。集中器（SOM-2386）數(shù)據(jù)可通過信道遠(yuǎn)距離傳送到監(jiān)控中心計算機(jī)。
以下是對抄表系統(tǒng)架構(gòu)各部分的功能定義描述：
1、監(jiān)控中心計算機(jī)
監(jiān)控中心計算機(jī)是通過信道對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)控中心計算機(jī)抄收間隔
監(jiān)控中心計算機(jī)抄收間隔是指主站定時抄收SOM-2386集中器中信息的周期時間，以下簡稱為抄收間隔。
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間，以下簡稱為抄讀間隔。
4、采集模塊
采集模塊是用于采集單個用戶電能表電能量信息，并將它處理后通過信道將數(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用戶電能表電能量信息，并經(jīng)處理后通過信道將數(shù)據(jù)傳送到系統(tǒng)上一級（中繼器或集中器SOM-2386）的設(shè)備。
6、SOM-2386集中器
SOM-2386集中器主要用來收集各采集終端或采集模塊的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理儲存，同時能和主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。
7、信道
信道是指信號（數(shù)據(jù)）傳輸?shù)拿襟w，如無線電波、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)實現(xiàn)
（一）采集終端功能實現(xiàn)
采集終端接收多個電能表的電能量信息，經(jīng)處理后儲存在采集終端，可當(dāng)?shù)刈x取采集終端中各個用戶的數(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）功能的實現(xiàn)
1、通訊信道
SOM-2386有多個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級別的CPU，應(yīng)用了RISC的技術(shù)，64bit指令隊列，5級流水線，相對于傳統(tǒng)的CISC技術(shù)，指令周期短。不分頻的系統(tǒng)時鐘（386是2分頻），外部時鐘100MHz，內(nèi)部時鐘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。8KB的高速緩存。性能高，速度快，足夠滿足抄表系統(tǒng)的各項數(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，以實現(xiàn)靈活自動化的系統(tǒng)功能，開發(fā)工程師可設(shè)定SOM-2386的抄讀間隔自動采集各用戶電能表的累計電能量，并根據(jù)設(shè)定的抄收間隔及抄表周期自動生成各用戶電能表的累計電能量，電量數(shù)據(jù)保存時帶有時標(biāo)。同時可設(shè)定數(shù)據(jù)補(bǔ)抄、報警、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、 儲存容量
一般來說，抄表系統(tǒng)的集中器至少保存兩個抄表周期、兩個抄收間隔和兩個抄讀間隔的各用戶電能表的累計電能量數(shù)據(jù)，同時集中器的應(yīng)用程序也將占用一定的存儲空間，這要求集中處理模塊本身或者外接一定容量的存儲器。
SOM-2386模塊BIOS中集成了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能1.44M Flash電子軟盤,用于存貯應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)，同時其標(biāo)準(zhǔn)的IDE硬盤可支持兩個IDE設(shè)備，足夠滿足以上存儲需求。
4、 SOM-2386現(xiàn)場抄讀功能
SOM-2386通過串口，虛擬顯示/鍵盤技術(shù)可支持當(dāng)?shù)赝ㄐ�，供手持抄讀器現(xiàn)場抄讀電量數(shù)據(jù)并輸入到監(jiān)控中心。
（三）監(jiān)控中心計算機(jī)功能的實現(xiàn)
監(jiān)控中心計算機(jī)通過GPRS或者公用電話網(wǎng)收集到SOM-2386集中處理器發(fā)送過來的信息，可以對各電表進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，同時操作人員也可通過監(jiān)控中心計算機(jī)對SOM-2386下達(dá)相關(guān)指令，以達(dá)到遠(yuǎn)程智能抄表的目的。
在實際的電力智能抄表過程中，藍(lán)宇科技SOM-2386嵌入式模塊經(jīng)受住了實踐的檢驗，以其高穩(wěn)定性、486級別的處理能力和低廉的價格，贏得了眾多開發(fā)工程師的親睞。
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