一、系统硬件构成
系统硬件构成的核心设备包括水表、集中器、采集器和计算机,这些设备连同附加的通信设备构成一个网络。选用的远传式水表内置采用的是标准孔板并且与一般常规水表不同的是具有密封在水表内的采集计数工作单元。
采集器连接到集中器,一个集中器最多连接64个采集器。集中器为单片机系统,定期读取采集器数据,包括工作状态和采集器数据,并负责向采集器供电。为了与计算机或者手持抄表器通信,集中器带有RS-232接口,并集成内置Modem(集中器与计算机通过Modem建立远程连接有两种方式,一种是专线连接,另一种是拨号连接。系统中采用了拨号连接。
水表连续到采集器,一个采集器最多连接16只水表。采集器为一个完整的单片机系统,其程序用汇编语言开发,包括有自检、初始化、测量(定期采集水表数据,包括工作状态和各个水表的读数)、显示(8位LCD显示,循环显示挂接的水表读数及状态)和通信(RS-485接口)功能,并负责向水表供电。参数设置则通过参数设置开关完成,也可以通过其RS-232通信接口与计算机连接并利用程序来完成。
这些设备互连形成一个网状系统。在系统实施的时候,根据节点的多少采集器和集中器的数目,保证了系统具有扩展和备用能力。另外,提供手持抄表器作为可选设备,在需要时可以在手动方式下工作:即直接用手持抄表器从集中器读取数据,把手持抄表器携带回物业管理公司,再在计算机中运行通信程序读取手持抄表器中的数据。
二、运行描述
系统运行时,首先需要初始化。初始化工作包括:水表在其连接的采集器中注册(即用采集器的参数设置开关设置水表数目、水表在采集器内地址等,也可以通过计算机连接采集器进行设置);采集器在其连接的集中器中注册(即通过计算机或者设置开关设置采集器数目、采集器在集中器内的地址、读取采集器时间、月末结算日和故障记录等);集中器则注册 到运行在计算机上的管理软件中。经过以上初始化工作,保证每一台水表、采集器和集中器在系统中都被唯一标识。
初始化完成后,采集器负责水表读数;集中器则根据设置的读取时间读取采集器数据,并存储读取的实时和月末数据。计算机端运行通信程序,在其支持下读取并存储集中器数据。
三、通信程序设计与实现
1.串行通信实现
当计算机通过Modem连接到集中器的时候,首先利用拨号程序建立远程连接。利用程序设计语言编写拨号程序需要使用AT指令集。以下程序示例一给出拨号及挂断的程序片断,其中8307为集中器端的电话号码,使用的Modem为拨号式Modem,程序设计工具为Visual Basic6.0,Comml为手工串行通信的MSComm控件。
2.通信规约
采集器、手持抄表器通过RS-232串行接口与计算机通信;集中器与计算机通信则存在两种方式,其一是通过RS-232串行接口连接;其二是计算机通过Modem拨号到集中器,计算机作为主站发起,集中器作为从站、这时还需要相应的拨号程序。