基于ＬｏｎＷｏｒｋｓ技術的遠程抄表系統

摘要：本文運用LonWorks現場總線設計了遠程自動抄表系統。

關鍵詞：遠程抄表；LonWorks技術

前言

遠程自動抄表系統是建筑智能化的重要標志。由于行業壁壘等因素，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的收費造成了時間上的延時，增加了物業管理部門的負擔，也造成住戶的一些不便，遠程自動抄表系統有效的解決了這些問題。

設計采用數字化脈沖的電表、水表和煤氣表，以實現三表數據的現場自動采集。家庭智能控制器采集各表發出的脈沖后，轉換成真實的三表數據，存于E²PROM中。當物業管理中心監控管理計算機進行查詢時，家庭智能控制器通過LON網絡把數據傳送到監控管理計算機。

LonWorks自動抄表節點與系統

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協議的數據傳輸，并對事件的調度完成網絡報文處理、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實現對輸入／輸出數據的處理及驅動功能，脈沖輸入信號的計數，完成與主控制模塊的數據傳輸。主控制模塊中的收發器負責將節點連入網絡。

在抄表模塊，可以采用FFT-10收發器，適用于雙絞線介質；或采用PLT22收發器，適用于電力線通信介質。

抄表模塊實時采集各個脈沖表的輸出信號，將脈沖數累計存放在抄表模塊RAM內，并按設定的分段時間及當前時刻累計到不同的時間段上，實現分時段計數。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。數據集中器反復輪詢采集各抄表模塊中的數據并保存于相應的內存中，并自動過濾非法數據，對通信異常進行相應處理。

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

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，并檢測線路的通斷狀態。

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引腳為串行數據輸出；IO10引腳為串行數據輸入；選擇IO5引腳為片選信號輸出。89C51采用中斷方式傳輸數據，在協議幀中加入校驗碼，保證通信數據的正確性，如圖4所示。

結語

自動抄表系統由小區管理計算機和自動抄表模塊組成兩級網絡，采用自由拓撲結構，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。還可在管理中心對三表實施開斷。