一种远程无线抄表系统的设计方案

　　图4 主程序流程示意图 

　　主程序的任务是将几个功能模块联结成一个整体，处理各个功能模块之间的调度任务，实现系统的稳定高效运行。主程序首先完成整个系统的初始化设置，包括单片机的初始化和G24模块的初始化；然后通过AT+MIPCALL指令控制G24模块建立GPRS网络连接，如果GPRS网络能正常登录即模块成功获得一个动态分配的IP地址，则通过AT+MIPOPEN指令控制模块建立一个和远端服务器（即监控中心服务器）的Socket连接。数传终端和监控中心服务器成功建立联系后，系统进入主循环，主程序在主循环中通过查询各功能标志来判断是否需要进入相应的模块进行处理。各个模块在完成各自的任务后通过改变标志的方式通知主程序可以继续执行下一步工作。

　　3.2 数据采集端软件设计

　　数据采集端的软件设计主要包括协调器ZC节点软件设计和终端设备ZE节点软件设计 。协调器通过串口RS-232和数传终端相连，并将各终端节点采集的数据通过数传终端传给监控中心。由于实际情况中采集的数据是各用户的用表数据，所以监控中心必须要对监测区域有宏观的把握，即将数据和各用户对应起来。这就需要每个终端设备节点在加入网络后把网络地址发送给协调器，协调器收到终端节点的网络地址后建立地址表并存储起来，以便采集数据时依据地址表来采集每个终端节点的数据。协调器节点和终端设备节点软件设计流程总图如图5所示。 

　　图5 协调器和终端节点程序流程总图

　　3.3 系统软件实现方案

　　当终端节点成功加入网络后，各节点会按照人网先后顺序自动获得一个网络地址，并将网络地址发给协调器。当协调器收到信息时，根据数据的第一个标志字符来判断是终端节点的网络地址还是节点采集的数据。若是网络地址，则把该网络地址存储在地址表里，然后把网络地址通过串口发送给数传终端，经数传终端传给上位机，由上位机作进一步处理；若是节点采集的数据信息，需要把该数据存到临时数组里，依据地址表采集下一个节点的数据信息，当整个监测区域的节点数据采集完毕后，根据临时数组里的数据作融合，并把最终结果传给监控中心。同时，在监控中心的上位机中建立一个数据库，分别将各节点的地址和该节点采集的数据一一对应起来，这样就实现了各用户用表数据的准确抄读。

　　4 结束语

　　基于GPRS无线通信技术的远程自动抄表系统，结合基于ZigBee技术的数据采集设备，改变了以往全人工抄表的模式，从本质上提高了抄表人员的工作效率和准确率；集中抄表范围广且安装、维护方便，不需要进行专门布线，同时可对表具设备进行远程控制、参数调整和开关等控制操作。在实际应用中，可根据抄表用户的不同分布，灵活地构建抄表的无线网络，甚至可以将ZigBee无线模块集成到电能表、水表和燃气表中，从而完全实现居民区集中抄表、无布线和快速组网以及三表统一抄收的功能。