于繼魯

（南京榕樹自動化系統(tǒng)有限公司，南京 210012）

遠程抄表系統(tǒng)中單片機Zigbee技術(shù)的應用

于繼魯

（南京榕樹自動化系統(tǒng)有限公司，南京 210012）

隨著社會的發(fā)展，用電需求不斷增加，用電系統(tǒng)也在不斷提升性能，在電網(wǎng)系統(tǒng)中遠程抄表系統(tǒng)為其工作提供了很多便利，也提高了工作效率。遠程抄表系統(tǒng)的應用，將抄表人員的工作量減輕，其使用無線數(shù)據(jù)接收設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，而在遠程抄表系統(tǒng)中，單片機Zigbee技術(shù)的應用，實現(xiàn)了遠程自動抄表，提高了遠程抄表系統(tǒng)的靈活性，也提高了系統(tǒng)的安全性。本文針對遠程抄表系統(tǒng)中單片機Zigbee技術(shù)的應用以及相關(guān)內(nèi)容進行分析。

遠程抄表系統(tǒng)；單片機Zigbee技術(shù)；應用

1　抄表系統(tǒng)的發(fā)展及分析

從中國抄表系統(tǒng)發(fā)展歷史進行分析，最初的抄表采用的是人工抄讀電表數(shù)，這種抄表方式存在很大漏洞，且受各方面因素影響，會造成抄表出現(xiàn)漏抄、多抄、少抄、重抄等現(xiàn)象，隨著我國電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展抄表技術(shù)得到提升，現(xiàn)代化技術(shù)、自動化技術(shù)在抄表工作中得到應用，而自從抄表系統(tǒng)產(chǎn)生，并在實際工作中得到應用后，有效提高了抄表工作效率，降低了誤差、漏抄等現(xiàn)象發(fā)生。

對當前的自動抄表系統(tǒng)進行分析，可將其分為有線自動抄表系統(tǒng)和無線自動抄表系統(tǒng)。有線自動抄表系統(tǒng)主要是利用閉路電視網(wǎng)、電力線網(wǎng)等，對電表實施抄表，其有較高的數(shù)據(jù)傳輸效率，可實現(xiàn)實時抄表和監(jiān)控，對電表等電力設(shè)備的使用情況和運行狀態(tài)進行檢查，有較高的通信質(zhì)量。但有線抄表系統(tǒng)也存在一些不足，如施工周期長、工作量大、成本高等，在使用的過程中，有線抄表系統(tǒng)增加了線路布控的難度，影響了其使用的靈活性。

無線抄表系統(tǒng)采用的是無線通信系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，可自動對電表中的數(shù)據(jù)進行處理，這種抄表方法操作簡單、安全性高，也有效節(jié)省了人力、物力、財力，提高了抄表的準確率和實時性。無線抄表系統(tǒng)在其發(fā)展的過程中，更多自動化技術(shù)、智能技術(shù)在其中得到應用，例如藍牙技術(shù)、紅外線技術(shù)等，單片機Zigbee技術(shù)是目前施工中應用最為廣泛的一種技術(shù)，其在自動抄表系統(tǒng)中的應用有顯著的優(yōu)勢和作用，為此我們針對遠程抄表系統(tǒng)中單片機Zigbee技術(shù)的應用進行分析。

2　遠程抄表系統(tǒng)中單片機Zigbee技術(shù)的應用

Zigbee技術(shù)是目前產(chǎn)生的低成本、低能耗的無線技術(shù)，在電力系統(tǒng)發(fā)展中，將單片機Zigbee技術(shù)應用于遠程抄表系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性高，安全性高等。單片機Zigbee技術(shù)可提供完整的數(shù)據(jù)檢查，對不同時間段的傳輸數(shù)據(jù)進行靈活檢查，保證其安全性。

在單片機Zigbee技術(shù)實際的使用中，其采用的是碰撞避免機制，可有效避免其與數(shù)據(jù)傳輸?shù)母偁幒蜎_突，通過單片機Zigbee技術(shù)發(fā)送的每一個數(shù)據(jù)，都需要等待對方確認信息。該技術(shù)的成本低，工作周期短，在所有當前的遠程抄表系統(tǒng)中都得到了廣泛應用。

單片機Zigbee技術(shù)在遠程抄表系統(tǒng)中的應用如圖1，從圖1中的信息可知道遠程抄表系統(tǒng)其抄表系統(tǒng)中查抄的有水表、電表、煤氣表、熱力表等，每一個查抄的電表都有一個影響的單片機Zigbee技術(shù)模塊，通過這些模塊，將查抄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Zigbee通信協(xié)議包，有協(xié)調(diào)器對數(shù)據(jù)進行處理。其中單片機Zigbee協(xié)調(diào)器會按照原先的線路對接受的數(shù)據(jù)進行確認，將數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機ZigbeeRFD模塊，這個過程可實現(xiàn)一次完整的單片機Zigbee無線通信。通過其他的網(wǎng)絡(luò)將接收到的數(shù)據(jù)信息傳輸給管理計算機，對數(shù)據(jù)進行集中的管理。

圖1　基于單片機Zigbee技術(shù)遠程抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在遠程抄表系統(tǒng)中單片機Zigbee技術(shù)的應用，需要設(shè)置Zigbee節(jié)點模塊，最大顯著的縮小模塊體積，在Zigbee模塊工作過程中，將其CPU調(diào)節(jié)到低能耗模式下，完成相關(guān)工作后，將Zigbee模塊的CPU調(diào)整到休眠的狀態(tài)，最大限度的降低Zigbee系統(tǒng)模塊的能耗，延長其使用期限。

在遠程抄表系統(tǒng)中Zigbee技術(shù)的應用，主要的過程按順序依次為：電表的安裝、Zigbee數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)置、各個電表數(shù)據(jù)的采集、Zigbee數(shù)據(jù)的傳輸、協(xié)調(diào)器的處理、協(xié)調(diào)器傳輸轉(zhuǎn)化確認、傳輸?shù)接嬎銠C、數(shù)據(jù)集中管理。這個自動遠程抄表系統(tǒng)的實現(xiàn)，主要是在電表的安裝處，設(shè)置Zigbee數(shù)據(jù)采集模塊，將電表的RS 484接口與Zigbee數(shù)據(jù)采集模塊的RS 485接口連接，如果需要對多塊電表的數(shù)據(jù)進行采集，此時只需要將個電表的RS 485接口并聯(lián)連接既可實現(xiàn)。在數(shù)據(jù)的采集中Zigbee數(shù)據(jù)采集模塊通過發(fā)射相應的采集信號，進行數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絑igbee協(xié)調(diào)器上，再通過Zigbee協(xié)調(diào)器的處理，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碛嬎銠C中，對采集到的數(shù)據(jù)實施集中管理。在遠程抄表系統(tǒng)中，應用單片機Zigbee技術(shù)，建立Zigbee系統(tǒng)模塊，可實現(xiàn)遠程抄表系統(tǒng)的多種功能，提高工作的效率，也能提高數(shù)據(jù)采集的準確率和數(shù)據(jù)采集的安全性。

3　結(jié) 語

社會在不斷發(fā)展，科技在不斷進步，人們的用電需求也在不斷增長，為了保證用電安全性，對用電數(shù)據(jù)的準確采集，采用遠程抄表系統(tǒng)對用電戶的用電數(shù)據(jù)等進行采集。隨著遠程抄表系統(tǒng)的發(fā)展，單片機Zigbee技術(shù)在其中的應用，有諸多優(yōu)勢，可提高數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性和安全性，便于對采集的數(shù)據(jù)進行集中管理，因此，在今后的遠程抄表系統(tǒng)發(fā)展中，可將單片機Zigbee技術(shù)普及應用。

主要參考文獻

［1］胡曉珍，杜玉杰，劉江，等.基于Zigbee技術(shù)的遠程抄表系統(tǒng)設(shè)計［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2015（4）.

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.24.062

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2015-11-09