基于單片機的用電資料自動回報率平臺的設(shè)計

基于單片機的用電資料自動回報率平臺的設(shè)計

1數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏攲τ谀茉垂緛碚f，傳統(tǒng)的方法是把人送到用戶的家，記錄用戶的能源數(shù)據(jù)。回到電力公司后，將記錄的數(shù)據(jù)以手動輸入監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫。這方法無法實時掌握用戶用電信息,也有可能因為人為操作失誤,造成數(shù)據(jù)處理上的錯誤,也需支付額外的人事費用。近年來,由于芯片技術(shù)的成熟以及有線電話網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)的發(fā)展,使得單片機技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用以及利用有線電話網(wǎng)絡(luò)及GSM系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇橐哺映墒?。利用現(xiàn)有的有線電話網(wǎng)絡(luò)及GSM結(jié)構(gòu)不僅可以傳送語音信號,也可以實時地傳送動態(tài)資料。將這些優(yōu)點應(yīng)用于用電資料自動回報系統(tǒng)上,讓客戶端的資料能夠周期性、準(zhǔn)確地通過有線電話網(wǎng)絡(luò)及GSM系統(tǒng),傳送到電力公司的監(jiān)控中心,使得電力公司能夠更容易掌握客戶端的資料,如此一來電力公司能夠更準(zhǔn)確地掌握相關(guān)信息、也可節(jié)省許多人力成本。這里將結(jié)合有線電話網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)應(yīng)用于用電資料自動回報系統(tǒng),以達(dá)到資料回報,利于資料監(jiān)控及管理的目的,并且驗證利用有線電話網(wǎng)絡(luò)及GSM的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)一用電資料自動回報平臺,而未來也可將此平臺擴展到其他方面的應(yīng)用。2費用管理系統(tǒng)的性能2.1電力抄表系統(tǒng)雖然電力線家庭網(wǎng)絡(luò)的目的是讓家電之間相互溝通,不過目前應(yīng)用最廣泛的還是電力抄表系統(tǒng)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)的電力抄表系統(tǒng)除了計算電費外,還包含其他功能如線損分析、相供電平衡、故障失電、非正常用電、需求側(cè)數(shù)據(jù)、欠費處理以及其他數(shù)據(jù)收集等。能提供的功能越多,則所需的傳輸速率就越高,然而資料錯誤率也會因而增加,通信成功率也會降低。以歐洲標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)來說,如果要提供上述所有服務(wù),還要保持合適的傳輸成功率,其傳輸速度大約為300～2400b/s。圖1為目前歐洲與香港地區(qū)所使用的電力抄表系統(tǒng),其中R,Y,B,N為歐洲標(biāo)準(zhǔn)三相位系統(tǒng)中的L1,L2,L3及Neutral。在圖1的右端,各種表類需依照其相位裝設(shè)在電力線上,其中一般電表指的是老式建筑中常見的指針式電表,而脈沖電表則是數(shù)字式的用電記錄器。如果建筑物的脈沖電表裝設(shè)較為集中,則可以使用電表管理器統(tǒng)一收集,將資料整理過后再一次送出。所有表類的數(shù)據(jù)都會被送到建筑物的室外轉(zhuǎn)接器或室外橋接器,然后送上接入網(wǎng)絡(luò)(AccessNetwork)。2.2用戶用電資料收集及組織化單元自動讀表系統(tǒng)基本上包含了電力電子、通信技術(shù)與計算機等技術(shù)。具備了省時、省力、減少支出等特點。一般來說,自動讀表系統(tǒng)主要由用戶電表、資料收集及回報系統(tǒng)與監(jiān)控中心系統(tǒng)3大部分所組成,各部分間通過各種通信技術(shù)加以連接。用戶電表,是將用戶使用的用電資料,傳送到資料收集及回報系統(tǒng)。而資料收集和回報系統(tǒng)的任務(wù)有2個:一是儲存電表送來的用戶用電資料,二是將這些資料在一定的周期時間內(nèi),回報到監(jiān)控中心。而監(jiān)控中心則通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),將資料收集和回報系統(tǒng)傳送來的資料加以整理儲存。不論是何種自動讀表系統(tǒng),其系統(tǒng)的組成大致是相似的,之間的差異特性主要為資料傳送的方式不同,各個系統(tǒng)將依不同環(huán)境特性采用不同的方式。(1)“采集+上傳”是下墊面為84d的讀表系統(tǒng)485絞線方式自動讀表系統(tǒng)基本上也是由上述系統(tǒng)組成,其中485絞線乃用在資料收集和回報系統(tǒng)與電表之間,而資料收集和回報系統(tǒng)到監(jiān)控中心部份則因不同系統(tǒng)而異,這種方式的讀表系統(tǒng)又可分為脈沖輸出與數(shù)值輸出兩種。(2)無線電通信系統(tǒng)從20世紀(jì)70年代開始,無線電傳輸技術(shù)已經(jīng)運用在自動讀表系統(tǒng),但并不普遍。直到80年代這項技術(shù)才為業(yè)界所接受,加上美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)開放低功率展頻通用頻道,無線電傳輸自動讀表系統(tǒng)漸漸被開發(fā)出來,其最大差別仍在資料收集和回報系統(tǒng)與電表間的通信,此處采用無線電通信,而非絞線。上述無線電傳輸自動讀表系統(tǒng)避免了大量布線的工作,使得施工上較為方便。然而由于各國法規(guī)限制與都會區(qū)建筑物密集,無線電通信將會造成某些死角而無法通信為其缺點。(3)電力線帶寬網(wǎng)絡(luò)所謂電力線載波自動讀表系統(tǒng),就是利用現(xiàn)有的電力線當(dāng)成信號傳輸介質(zhì)來傳送資料,在用戶電表均有一個載波模塊,各電表利用此模塊將電表數(shù)據(jù)載上電力線然后傳到資料收集和回報系統(tǒng),最后通過通信網(wǎng)絡(luò)傳回主站系統(tǒng)。目前電力線載波技術(shù)主要有展頻與窄帶兩種技術(shù),各系統(tǒng)基于不同考慮采用不同技術(shù)。但為了延長傳輸距離及提高傳輸可靠度,一般會提高輸出功率或加入中繼放大裝置,不過基于法規(guī)限制與干擾問題,輸出功率無法太高,所以加入適當(dāng)?shù)闹欣^站較為可行。(4)寬帶自動讀表系統(tǒng)除了上述幾種較為常見自動讀表系統(tǒng)外,另外還有利用人造衛(wèi)星、寬帶網(wǎng)絡(luò)、超窄帶、電話線等構(gòu)成自動讀表系統(tǒng)。人造衛(wèi)星自動讀表系統(tǒng)系統(tǒng)即利用低軌道衛(wèi)星來讀表,其結(jié)構(gòu)為每一個電表均有衛(wèi)星模組,而監(jiān)控中心直接讀取各電表數(shù)據(jù),但由于成本太高,同時預(yù)計發(fā)射衛(wèi)星又未能如期完成,所以普及率不高。寬帶網(wǎng)絡(luò)自動讀表系統(tǒng)一般地,寬帶網(wǎng)絡(luò)自動讀表系統(tǒng)包括使用光纖及同軸電纜。也就是電表通過轉(zhuǎn)換模塊,連上CableModem,然后送到數(shù)據(jù)收集和回報系統(tǒng),最后經(jīng)由光纖網(wǎng)絡(luò)回到主站系統(tǒng)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起,如果寬帶網(wǎng)絡(luò)自動讀表系統(tǒng)能與有線電視業(yè)者合作,使得自動讀表只是其中一項功能,那么其發(fā)展性才可能期待。超窄帶自動讀表系統(tǒng)顧名思義此系統(tǒng)傳輸帶寬非常窄,只有0.001Hz,傳輸功率也非常低,通常只有0.3mW。由于載波頻率非常低(5～9.5Hz),因此穿透力強,可通過變壓器等而不需要其他增益設(shè)備,大約可傳200km。但由于使用超窄帶調(diào)制技術(shù),數(shù)據(jù)傳輸速率較低,傳輸一個完整數(shù)據(jù)需費時很久,所以在實用性上須考慮是否符合需要。電話線路自動讀表系統(tǒng)從主站直接以電話撥接到客戶端的電表讀取電量數(shù)據(jù)稱為電話線路自動讀表系統(tǒng),這系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)只有一層。這項技術(shù)不需要復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),同時技術(shù)上較為簡單,不過應(yīng)用上則有每個用戶必須個別單獨撥接的麻煩。電力業(yè)者為提供更好的服務(wù)品質(zhì),以及增加營運收入及降低營運成本,因此對電表功能要求也隨之增加,故采用數(shù)字電表,使業(yè)者能夠自動抄表,以減少人事費用,在不久的將來,可預(yù)期的數(shù)字電表也將進(jìn)入每個家庭內(nèi)。3系統(tǒng)設(shè)計3.1用電資料自動回報的實現(xiàn)隨著電力電子技術(shù)、芯片技術(shù)的成熟,GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)的普及,使得資料自動回報技術(shù)也更加可行,本文將利用有線電話網(wǎng)絡(luò)以及GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來傳輸數(shù)據(jù)資料,以實現(xiàn)用電資料自動回報的概念,進(jìn)而應(yīng)用到其他方面。首先對用電資料自動回報系統(tǒng)進(jìn)行分析,詳細(xì)規(guī)劃出各個步驟應(yīng)有的功能。再根據(jù)這些功能,分別設(shè)計符合的軟硬件結(jié)構(gòu)。將用電資料自動回報系統(tǒng)分成3個階段,分別為激活階段、計時計數(shù)與收費階段及資料回報階段。(1)號碼聯(lián)控系統(tǒng)的選型系統(tǒng)激活時,先對系統(tǒng)作初始化動作。包含客戶端與監(jiān)控中心雙方通過有線電話網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)GSM系統(tǒng)進(jìn)行撥號聯(lián)機。與此同時,系統(tǒng)會將單片機的定時器、計數(shù)器歸零并且開始計時計數(shù)等動作。(2)用戶id的設(shè)定當(dāng)客戶端與監(jiān)控中心建立起通信之后,客戶端會通過有線電話網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)GSM系統(tǒng)回送出一用戶ID到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫。而本文中利用單片機的Timer0設(shè)定一計時時間,每當(dāng)計時時間終了時,系統(tǒng)自動將計數(shù)中斷次數(shù)的值送到監(jiān)控中心。并令計時器重新計時、計數(shù)器歸零,以繼續(xù)執(zhí)行下一周期的計時與計數(shù)。(3)監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫的建立每當(dāng)計時時間終了時,即通過有線電話網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)GSM系統(tǒng)自動將存在計數(shù)器的值傳送到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫,并且此時數(shù)據(jù)庫會自動產(chǎn)生一字段,記錄這筆資料進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的時間。3.2硬件設(shè)備以下為用電資料自動回報系統(tǒng)各部分的硬件結(jié)構(gòu)簡介:(1)8051床單；(2)電子機械裝置光遮斷器是一種將光和電子信號相互轉(zhuǎn)變的裝置,其組合了發(fā)光與受光套件,并將套件做成一體,以探知物體的存在或插入等為目的的一種電子機械裝置。(3)信號電平的選擇將8051單片機內(nèi)計數(shù)器的值經(jīng)由Modem通過有線電話網(wǎng)絡(luò)或移動GSM網(wǎng)絡(luò)傳送給PC端,或是由PC端撥打電話給8051單片機連接的Modem。然而8051單片機和計算機輸出格式為不同定義的電壓電平。8051單片機輸出的信號電平為TTL格式電平,在PC端為RS232信號電平,在這兩個不同電平之間,需要一轉(zhuǎn)換機制,才能使雙方能夠正確無誤地完成通信。圖2所示分別為TTL與RS232信號電平。由圖2中可知,TTL格式的信號電平當(dāng)其電壓為2.4～5V時為邏輯1;而當(dāng)其電壓為0～0.8V時為邏輯0。而在0.8～2.4V為所謂的模糊區(qū)。RS232格式的信號電平當(dāng)其電壓為-15～-3V時為邏輯1;而當(dāng)其電壓為3～15V時為邏輯0。而在-3～3V為所謂的模糊區(qū)。因為8051單片機和PC端的信號電平不一致,如果要使8051單片機能夠與PC順利通信,則須將8051單片機的輸出信號達(dá)到RS232信號電平的規(guī)格要求,也即8051單片機需要一雙極性的電源,在此選用HIN232這顆IC。HIN232只利用一組5V的電源即可達(dá)到RS232的電壓規(guī)格要求。里面含有5～10V的增壓電路(TTL到RS232轉(zhuǎn)換器),2套網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器(TTL到RS232轉(zhuǎn)換器),以及2套網(wǎng)絡(luò)接收器(RS232到TTL轉(zhuǎn)換器)。HIN232電源部分含有2組電源:第一組是使用C1電容將5V的輸入信號升高為10V,而其輸出阻抗約在200Ω左右。第二組電源使用C2電容,將10V反轉(zhuǎn)為-10V,整個輸出阻抗為450Ω。(4)傳輸?shù)氖菐捫问降哪M信號調(diào)制解調(diào)器用于傳輸兩部設(shè)備(通常是計算機)之間的資料,因為電腦處理的數(shù)據(jù)信息是二進(jìn)制的數(shù)字信號,而電話線上傳輸?shù)膮s是載波形式的模擬信號;Modem就要負(fù)責(zé)這兩種信號的轉(zhuǎn)換—調(diào)制時,將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號;解調(diào)制,將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。由于通信雙方在傳送資料時,雙方傳送及接收資料的速度需一致,以確保資料傳送及接收能夠正確無誤。在系統(tǒng)中Client/Server端的波特率(baudrate)均采用9600b/s。(5)無線數(shù)據(jù)采集相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)所用的GSM模塊為GSM/GPRS雙用的模塊,為一雙頻無線Modem(900/1800MHz),可做為數(shù)據(jù)資料傳送、傳真、短信服務(wù)及語音等應(yīng)用。(6)lm7805抑制ic本系統(tǒng)的硬件電路需要使用一直流5V的電源,來驅(qū)動整體的硬件結(jié)構(gòu)。故在此選用LM7805這顆穩(wěn)壓IC來提供所需的直流電源。(7)運算放大器的優(yōu)點LM324系列器件為價格便宜的帶有差動輸入的4運算放大器。與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運算放大器相比,他們有一些顯著優(yōu)點。4個放大器可以工作在低到3.0V或者高到32V的電源下,靜態(tài)電流大致為MC1741的靜態(tài)電流的1/5(對每一個放大器而言)。共模輸入范圍包括負(fù)電源,因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置組件的必要性。3.3軟件部分(1)ndows2000在本系統(tǒng)中利用個人計算機(PC)仿真監(jiān)控中心,使用的操作系統(tǒng)為MicrosoftWindows2000,并使用MicrosoftVisualBasic6.0作為監(jiān)控端與客戶端有線電話網(wǎng)絡(luò)或移動通信GSM間撥號聯(lián)機的開發(fā)工具,而數(shù)據(jù)庫部分利用MicrosoftAccess結(jié)合MicrosoftVisualBasic6.0來實現(xiàn)。(2)客戶本系統(tǒng)中利用C51語言來撰寫程序,以控制客戶端的自動回報電路以及有線電話網(wǎng)絡(luò)或移動網(wǎng)絡(luò)GSM與監(jiān)控中心間通信的建立。3.4光屏蔽器的電路輸出接下來便是將上述系統(tǒng)所需的各個組件作一整合,以期達(dá)到系統(tǒng)所需的功能。圖3為系統(tǒng)整合后自動計數(shù)部分的電路圖。由圖3可知自動計數(shù)電路由光屏蔽器電路、OP放大器電路以及8051芯片電路所組成。在光屏蔽器電路部份,在A點輸入-5V參考電壓,以便當(dāng)有中斷發(fā)生時,在B點會有電壓差產(chǎn)生,用來產(chǎn)生8051單片機外部中斷時所需的信號。由實際測量,B點的電壓,在未發(fā)生中斷時為0.7V,而當(dāng)中斷產(chǎn)生時,B點的電壓為0.07V。根據(jù)TTL信號所制定的信號電平,在0～0.8V的信號均屬于邏輯0,所以光屏蔽器有無中斷產(chǎn)生所產(chǎn)生的電壓差,對于8051單片機而言,均屬于同一邏輯信號電平,無法產(chǎn)生外部中斷所需電壓差,便無法得知是否有中斷的產(chǎn)生。為改善上述問題,在光屏蔽器電路的輸出部分利用OP放大器組成非反向放大器電路,來放大光屏蔽器的輸出電壓。由系統(tǒng)電路圖可知B點的電壓等于C點電壓。D點的電壓為:VD=VC×(1+R4R3)VD=VC×(1+R4R3)其中VC為C點電壓。D點接到8051單片機的P3.3管腳,也就是外部中斷1的輸入腳。每當(dāng)光屏蔽器有屏蔽發(fā)生時所產(chǎn)生的信號,通過OP放大器轉(zhuǎn)換后在D點得到的電壓為0.34V,而當(dāng)光屏蔽器沒有屏蔽發(fā)生時,在D點所得到的電壓為3.3V。每當(dāng)有屏蔽發(fā)生時的電壓值為0.34V,剛好落在TTL信號電平的邏輯0;而沒有發(fā)生屏蔽時的電壓值為3.3V,為TTL信號電平所制定的邏輯1。如此一來便可使8051單片機清楚地判別是否有外部中斷的發(fā)生,以達(dá)到計數(shù)的目的。4信部分信息化系統(tǒng)用電資料自動回報系統(tǒng)的步驟與流程主要可分為兩個部分:第一部分為有線通信部分,即利用有線電話網(wǎng)絡(luò)以及Modem作為傳送資料的媒介;另一部分為無線通信部分,為利用GSM系統(tǒng)來傳送資料。在最后對于系統(tǒng)的優(yōu)缺點做一評估,并針對系統(tǒng)的缺點提出一可行的改善方法,使得系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更趨于完整。4.1用戶用電結(jié)果的仿真有線通信部分主要由8051單片機電路以及Client/Server兩端有線電話線路配合Modem所組成。仿真用戶用電量的值,則由8051單片機的外部中斷計數(shù)器給出。而計數(shù)器的值會周期性地、自動通過有線電話配合Modem,回報到監(jiān)控中心,以達(dá)到用電資料自動回報的目的?？蓪⒄麄€流程分成3個階段:第一為系統(tǒng)初始化階段,第二為Client/Server雙方建立聯(lián)機及系統(tǒng)激活階段,最后為資料回送階段。(1)固定時鐘時間為周期性地回報相關(guān)的用戶用電資料,一些參數(shù)在系統(tǒng)一開始運作時,便加以設(shè)定,在以后便可引用初始值的設(shè)定,而不需要作重復(fù)的設(shè)定動作,以節(jié)省系統(tǒng)資源。而需要設(shè)定的參數(shù)可分成:8051單片機部分在這部分,由于系統(tǒng)是設(shè)定在每一固定時間內(nèi)自動將用電資料回報到監(jiān)控中心一次,故利用8051單片機的Timer0定時器設(shè)定一固定計時時間。利用8051單片機的Timer1定時器設(shè)定8051單片機的傳輸波特率為9600b/s。并通過8051單片機可設(shè)定的內(nèi)存地址,規(guī)劃一自訂緩存器(Q),且設(shè)定其初始值為零,每當(dāng)光屏蔽器被屏蔽時,便會引發(fā)外部中斷。這自訂緩存器(Q)的值便會自動加1。另一方面值得注意的是,將這些參數(shù)設(shè)定完成后,先將Timer0以及外部中斷緩存器的功能禁能(disable),等到Client/Server端建立聯(lián)機的后,再將Timer0及外部中斷緩存器的功能使能(enable),如此才能在固定計時的時間內(nèi)完成計數(shù)的動作。Modem部分在有線通信部分,利用有線電話來負(fù)責(zé)Client/Server端雙方通信連接的建立,并利用Modem將有線電話接收及傳送的資料做調(diào)制與解調(diào)制的動作。系統(tǒng)的Client/Server端雙方使用的Modem選用傳輸波特率均為9600b/s。另一方面在開始需規(guī)劃Client端的Modem在有電話撥入時,來電鈴聲響3聲后自動將電話接起。(2)lint端接口當(dāng)Client端8051單片機所有的參數(shù)以及Modem的參數(shù)均設(shè)定完成時,Server端開始撥號到Client端。此時Client端會在來電鈴聲響3聲后,自動將電話接起。在Server端撥號的同時Server/Client端的Modem會出現(xiàn)雜音,代表雙方正在進(jìn)行交握溝通,當(dāng)雙方建立通信時,在Server端會出現(xiàn)“CONNECT9600”的字符串,在此時客戶端會傳送一用戶ID到Server端,并且會開始激活8051單片機的Timer0定時器、外部中斷緩存器,系統(tǒng)便開始計時計數(shù)。(3)話網(wǎng)絡(luò)上傳在計時時間終了時,8051單片機會自動將自訂緩存器(Q)的值,通過Modem經(jīng)由有線電話網(wǎng)絡(luò)傳送到Server端的數(shù)據(jù)庫。資料傳送完畢后,系統(tǒng)會自動將定時器、計數(shù)器的值歸零。并開始下一周期的計時、計數(shù)。由實測所得的數(shù)據(jù)可以得知,系統(tǒng)會在一固定的時間周期(在此時間周期大約為12s)內(nèi),將用電資料自動傳送回數(shù)據(jù)庫,并會傳送一用戶ID作為識別之用。4.2中斷存儲信息無線通信部分和有線通信部分的最大不同點,即利用GSM模塊來取代有線通信部分的有線電話以及Modem。GSM模塊負(fù)責(zé)周期性地將8051單片機中斷緩存器所計數(shù)的值,回報到監(jiān)控中心,以達(dá)到用電資料自動回報的目的。在無線通信部分,無論是8051單片機電路的設(shè)定、Client/Server雙方GSM模塊建立通信時的設(shè)定,以及其他方面的設(shè)定均和有線通信部分的設(shè)定大同小異,在此不再贅述。由實測數(shù)據(jù)可得知,定時器規(guī)劃的計時周期為95s,符合在一固定時間傳送資料的系統(tǒng)規(guī)劃,在此并傳送不同的用戶ID以便和有線通信區(qū)別。4.3系統(tǒng)流程簡述觀察實測數(shù)據(jù),可知所設(shè)計的軟硬件結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)先前所規(guī)劃的將用戶的用電資料周期性地自動回送到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫,以達(dá)到用電資料自動回報的功能。但是上述流程有一值得探討的問題,即就是Client/Server端雙方面建立通信的時間。上述流程中,Client/Server端雙方的通信是在系統(tǒng)一開始執(zhí)行時就建立聯(lián)機,如此一來當(dāng)計時時間增長,如每次計時時間周期為一個月,那么所面臨最大的問題為需支付一筆相當(dāng)龐大的通信費用,如果又加上利用GSM系統(tǒng)來建立聯(lián)機,那么所需的通信費用更是可觀。而此問題的解決之道,便是改變Client/Server端雙方建立通信的時間。針對這問題,提出另一種用電資料自動回報的控制流程,以減少所需的通信費用。根據(jù)系統(tǒng)流程可將改善后的方法分成3個流程。系統(tǒng)初始化階段;計時計數(shù)與建立聯(lián)機階段;為資料傳送以及重新計時計數(shù)階段。(1)待中斷設(shè)備設(shè)計在此階段,將8051單片機的計時時間、傳輸資料所用的波特率、外部中斷暫存標(biāo)志,以及Client/Server雙方Modem或GSM模塊設(shè)定,例如來電鈴聲響3聲之后,Modem或GSM模塊自動將電話接起等一些相關(guān)的參數(shù),做一詳細(xì)的規(guī)劃,以便能符合系統(tǒng)所需。(2)監(jiān)控中心—計時計數(shù)與建立聯(lián)機階段將系統(tǒng)的初始參數(shù)均設(shè)定完成后,便開始計時與計數(shù)的動作。等到計時時間終了之后,Client端便會自動撥號到監(jiān)控中心,同樣地,Server會在來電鈴聲3聲之后自動將電話接起,等到Client/Server雙方建立起連接的時候,Client會傳送一用戶識別ID到監(jiān)控中心,作為用戶識別之用。(3)生成采用客戶/服務(wù)器通信的時機當(dāng)Client/Server雙方建立起聯(lián)機后,Client端會將存放在中斷計數(shù)緩存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心。當(dāng)數(shù)據(jù)傳送完畢后,Client端便將電話掛斷,結(jié)束和監(jiān)控中心間的通信。在此時8051單片機將定時器、計數(shù)器重新歸零,便又開始一新的計時、計數(shù)周期。這里,和前一系統(tǒng)最大的不同便是Client/Server通信建立的時機。在此改進(jìn)系統(tǒng)中,Client端是等到每一周期計時時間終了的時候才和Server端建立聯(lián)機,而等到將用戶ID以及用電資料回報回監(jiān)控中心之后,便自動將電話掛斷,一直等到下一個計時周期終了之后,Client才會再次和Server端建立起通信,這樣便可以縮短Client/Server雙方的通信時間,以達(dá)到節(jié)省通信費用的目的。由實測數(shù)據(jù)可知,改變Client/Server雙方聯(lián)機時間后的實驗?zāi)Ｊ剿玫慕Y(jié)果,依然可以滿足在一固定時間內(nèi),將用電資料自動回報至監(jiān)控中心的目的。4.4不同方法的特性研究(1)用5gs-固移系統(tǒng)作為社會模式在這方法中Client與Server雙方聯(lián)機的建立是在系統(tǒng)激活時,便開始建立聯(lián)機。故當(dāng)計時的周期很長時,由于Client與Server端一直保持著聯(lián)機狀態(tài),所以需要相當(dāng)高的通信費用。如果利用GSM系統(tǒng)來當(dāng)作Client與Server端的通信媒介,由于GSM系統(tǒng)是利用電路交換模式,即當(dāng)通信建立時,通信雙方便占用一通信頻道。即便是通信雙方?jīng)]有進(jìn)行通信或是傳送資料,也須支付通信費用,如此一來當(dāng)計時周期很長時,而Client與Server端卻一直保持聯(lián)機,但真正所需要用來傳輸資料的時間可能只有短短的數(shù)十秒鐘,所以不經(jīng)濟且通信頻道的利用率不高。這種情形可以用GPRS網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行用電資料的回送,因為GPRS網(wǎng)絡(luò)是分組交換模式,通信是按流量計費的,可以永久在線,只要你不傳送數(shù)據(jù),沒有流量產(chǎn)生,便可不計通信費用。(2)建立專網(wǎng)在此狀態(tài)下,當(dāng)系統(tǒng)激活時,定時器便開始計時,等到計時時間終了時,Client與Server端雙方才進(jìn)行聯(lián)機,建立起溝通。當(dāng)Client與Server端雙方建立起通信后,8051單片機便將用電資料通過有線電話或是GSM系統(tǒng)傳送到監(jiān)控中心,而當(dāng)資料傳送完畢,Client與Server便中斷聯(lián)機,一直等到下個計時周期終了時,才又進(jìn)行聯(lián)機,這樣便可大幅增加通信頻道的使用率,另一方面又可節(jié)省通信費用。4.5用電資料所需的媒介本文是利用有線電話網(wǎng)絡(luò)以及GSM系統(tǒng)來作為傳送用電資料所需的媒介。由于有線電話網(wǎng)絡(luò)以及GSM系統(tǒng)建立起通信所需的時間不同,故對不同的計時周期、所使用的環(huán)境等均有不同程度的影響。(1)建立起客戶與http端通信狀態(tài)在“系統(tǒng)激活時便建立聯(lián)機的狀態(tài)”時,由于Client與Server端是雙方建立起通信才進(jìn)行計時的動作,故不論是使用有線電話網(wǎng)絡(luò)或是利用GSM網(wǎng)絡(luò)來當(dāng)作傳輸媒介,對于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響不大。而當(dāng)在“計時時間終了時才進(jìn)行聯(lián)機的狀態(tài)”,由于當(dāng)計時時間終了時,Client與Server端才進(jìn)行通信聯(lián)機,在此如果是利用有線電話通過Modem來進(jìn)行Clie