一種基于gprs的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法。所述電力監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電壓電流傳感器模塊、GPRS控制模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊、控制模塊、電源模塊、電力監(jiān)控平臺(tái)、字庫(kù)燒寫模塊。本發(fā)明可以對(duì)變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，GPRS控制模塊同步將整個(gè)變電站的運(yùn)行狀態(tài)傳回到主控室。在主控室網(wǎng)絡(luò)不通，或斷電的情況下，可以通過短信來查看變電站的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)變電站處于斷電狀態(tài)時(shí)，該設(shè)備會(huì)自動(dòng)啟用備用電源，報(bào)警系統(tǒng)仍可維持工作，對(duì)變電站的監(jiān)控力度大大提升。
【專利說明】-種基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和普及，越來越多先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用使得 電力工業(yè)得到了很大的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力設(shè)備日益增多，需要監(jiān)控的信息量日 益增多，對(duì)變電站監(jiān)控設(shè)備及應(yīng)急維護(hù)提出了更高的要求，而現(xiàn)有電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控設(shè) 備都不能適應(yīng)日益發(fā)展變化的需求，這主要表現(xiàn)在：以前的電力監(jiān)控設(shè)備主要依賴于局域 網(wǎng)技術(shù)為后臺(tái)管理平臺(tái)提供信息；已有的電力監(jiān)控設(shè)備中，其供電模塊單一。以上這些缺點(diǎn) 對(duì)電網(wǎng)的擴(kuò)展，監(jiān)察和控制造成了很大的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了突破上述現(xiàn)有技術(shù)的限制，本發(fā)明的目的在于提供了一種基于GPRS的遠(yuǎn)程 電力監(jiān)控系統(tǒng)，所述電力監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電壓電流傳感器模 塊、GPRS控制模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊、控制模塊、電源模塊、電力監(jiān)控平臺(tái)、字庫(kù)燒寫模 塊； 電壓電流傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊輸入端順次連接，數(shù)據(jù)處理模塊輸 出端與GPRS控制模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊、控制模塊連接； 所述電源模塊包含繼電器，所述電源模塊用于對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行供電，并可進(jìn)行市電與 電池供電的切換； 所述電壓電流傳感器模塊用于采集電路中的電力系統(tǒng)參數(shù)，并傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊； 數(shù)據(jù)采集模塊用于對(duì)電壓電流傳感器模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行采集，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信 號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊； GPRS控制模塊用于執(zhí)行環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、電話通話進(jìn)程、短信處理進(jìn)程、GPRS數(shù)據(jù)上傳 傳輸進(jìn)程、指令分析進(jìn)程，并根據(jù)不同情況進(jìn)行各個(gè)進(jìn)程的切換； 所述顯示模塊設(shè)置若干按鍵，所述顯示模塊用于撥號(hào)和/或編寫短信、對(duì)數(shù)據(jù)處理模 塊的輸出信息進(jìn)行顯示、配合GPRS控制模塊完成電話通話進(jìn)程、短信處理進(jìn)程； 控制模塊用于強(qiáng)電控制弱電； 所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將各個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理，將處理后的信息通過GPRS控 制模塊進(jìn)行發(fā)送并通過顯示模塊進(jìn)行顯示； 所述電力監(jiān)控平臺(tái)用于創(chuàng)建系統(tǒng)的各個(gè)監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程、進(jìn)行各個(gè)監(jiān)控進(jìn)程的轉(zhuǎn)換，將 監(jiān)控結(jié)果上報(bào)給上位機(jī)、接收上位機(jī)指令，根據(jù)指令執(zhí)行相關(guān)監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程； 所述監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程包括環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、電話通話進(jìn)程、GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程、短信處 理進(jìn)程、GPRS指令分析進(jìn)程；其中 所述環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程用于初始化系統(tǒng)的通信串口，并創(chuàng)建多任務(wù)環(huán)境； 所述電話通話進(jìn)程用于在顯示模塊上的撥號(hào)鍵被按下時(shí)輸出撥號(hào)指令進(jìn)行通話； 所述短信處理任務(wù)進(jìn)程用于所述系統(tǒng)以短信的形式與管理者傳輸信息； 所述GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程用于在接收到上位機(jī)傳遞幀數(shù)據(jù)命令后上傳幀結(jié)構(gòu)體； 所述字庫(kù)燒寫模塊用于系統(tǒng)正式運(yùn)行前設(shè)置系統(tǒng)調(diào)試及正常運(yùn)行時(shí)所需要的字體。
[0004] 進(jìn)一步的，還包括溫濕度傳感器和/或煙霧傳感器和/或門磁傳感器，所述各個(gè)傳 感器均與數(shù)據(jù)處理模塊輸入端連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理； 所述溫濕度傳感器用于檢測(cè)變電站的溫濕度； 所述煙霧傳感器用于檢測(cè)煙霧，并在有煙霧時(shí)報(bào)警； 門磁傳感器用于感應(yīng)監(jiān)控門的開關(guān)狀態(tài)。
[0005] 進(jìn)一步的，所述電源模塊包括太陽(yáng)能電池板、MCU、鋰電池、電池充電保護(hù)電路、電 源供電選擇電路、DC12/ DC5模塊、AD/DC模塊、濾波電路、反向保護(hù)電路； 鋰電池、電池充電保護(hù)電路、電源供電選擇電路、DC12/ DC5模塊順次連接； AD/DC模塊、濾波電路、反向保護(hù)電路順次連接； 所述反向保護(hù)電路的輸出端分別與+5V端子、+15V / +12V端子、-15V端子連接，+5V 端子的輸出端還與電源供電選擇電路、DC5/ DC4模塊連接，DC12/ DC5模塊輸出端與+5V端 子的輸入端連接； 所述MCU用于在市電工作正常的情況下，定期為鋰電池放電； 所述電源供電選擇電路用于切換市電工作模式和鋰電池工作模式； 所述濾波電路用于濾除AD/DC模塊輸出電流中的高頻噪聲； 5V端子、+4V端子分別為其他模塊提供5V電源接口、4V電源接口； AD/DC模塊將220V交流電轉(zhuǎn)換為正負(fù)15V和正5V直流電壓； 反向保護(hù)電路用于防止電源接反燒毀； +15V/+12V端子用于在市電工作模式下提供15V接口，在電池工作模式下提供12V接 □。
[0006] 上述基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法包括以下步驟： 步驟1 :系統(tǒng)對(duì)設(shè)備硬件部分進(jìn)行初始化設(shè)置； 步驟2 :GPRS控制模塊創(chuàng)建多進(jìn)程系統(tǒng)；其中所述多進(jìn)程包括環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、GPRS數(shù)據(jù) 上傳傳輸進(jìn)程和/或指令分析進(jìn)程和/或短信處理進(jìn)程和/或電話通話進(jìn)程； 步驟3 :進(jìn)入環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程；所述環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程創(chuàng)建系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的多個(gè)進(jìn)程，即GPRS數(shù) 據(jù)上傳傳輸進(jìn)程和/或指令分析進(jìn)程和/或短信處理進(jìn)程和/或電話通話進(jìn)程； 步驟3 :切換至GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程； 步驟4 :根據(jù)情況進(jìn)行進(jìn)程切換，其主要轉(zhuǎn)換方式為以下四種： a. 如果收到數(shù)據(jù)采集模塊傳遞的各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)或者電力系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，則繼續(xù)執(zhí)行 GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸任務(wù)進(jìn)程，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)定時(shí)發(fā)送出去，根據(jù)發(fā)送頻率該進(jìn)程循環(huán)執(zhí) 行； b. 如果收到上位機(jī)指令，切換至指令分析進(jìn)程；在指令分析進(jìn)程執(zhí)行中，能夠通過控 制命令對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行控制，如果指令分析出來是短信指令，則進(jìn)入短信處理進(jìn)程， 如果是非短信指令或數(shù)據(jù)采集模塊控制正常情況下，完成后指令分析進(jìn)程后自動(dòng)切換回到 GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程； C.當(dāng)GPRS網(wǎng)絡(luò)連接不正常時(shí)，任務(wù)切換至短信處理進(jìn)程，如果GPRS網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)正 常，將切換回到GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程； d.當(dāng)收到撥號(hào)信號(hào)，任務(wù)切換至進(jìn)入電話通話進(jìn)程；在電話通話進(jìn)程中，如果連接非 正常，則進(jìn)入短信處理進(jìn)程，若正常則在通話結(jié)束后，切換回到數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程。
[0007] 進(jìn)一步的，所述電話通話進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :讀取顯示模塊屏幕上被按按鍵的坐標(biāo)系，獲取鍵值； 步驟2 :根據(jù)鍵值判斷是否為撥號(hào)鍵，如果不是，返回步驟1，否則進(jìn)入步驟3 ; 步驟3 :輸出撥號(hào)鍵AT指令，并通過GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸任務(wù)上傳指令，接著進(jìn)入步驟 4 ： 步驟4:更新通話狀態(tài)； 步驟5 :檢測(cè)是否按下斷開按鍵，當(dāng)未檢測(cè)到斷開按鍵按下時(shí)，返回執(zhí)行步驟4,如果檢 測(cè)到斷開按鍵按下，則結(jié)束通話。
[0008] 進(jìn)一步的，GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :接收上位機(jī)傳遞幀數(shù)據(jù)命令； 步驟2 :對(duì)命令進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)失敗將返回步驟1 ;否則進(jìn)行步驟3 ; 步驟3 :上傳 GPRS數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)體，然后結(jié)束。
[0009] 進(jìn)一步的，所述短信處理進(jìn)程包括短信發(fā)送處理進(jìn)程及短信發(fā)送處理進(jìn)程，其中 所述短信發(fā)送處理進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :通過顯示模塊組合發(fā)送的短信內(nèi)容字符串； 步驟2 :發(fā)送短信； 步驟3 :判斷短信是否發(fā)送成功，如果成功則結(jié)束進(jìn)程，如果未成功，則進(jìn)入步驟4 ; 步驟4 :循環(huán)發(fā)送短信，并對(duì)循環(huán)次數(shù)進(jìn)行判別，如果循環(huán)次數(shù)沒有超過預(yù)置循環(huán)次數(shù) 最大值，則返回執(zhí)行進(jìn)行步驟2發(fā)送短信，否則進(jìn)行步驟5 ; 步驟5 :返回失敗標(biāo)志； 短信接收處理進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :接收到收到短信指令； 步驟2 :進(jìn)行短信號(hào)碼判斷，如果不是上位機(jī)控制中心號(hào)碼，則丟棄短信，結(jié)束進(jìn)程。如 果是上位機(jī)控制中心號(hào)碼，則進(jìn)行步驟3 ; 步驟3 :判斷短信格式，如果短信格式存在錯(cuò)誤，則丟棄短信，結(jié)束短信接收處理進(jìn)程， 否則進(jìn)行步驟4 : 步驟4 :進(jìn)行短信指令編碼號(hào)的判斷，如果該短信指令編碼不存在，則丟棄短信，短信 接收處理進(jìn)程結(jié)束，否則進(jìn)行步驟5 ; 步驟5 :進(jìn)行短信命令所對(duì)應(yīng)編碼的操作，執(zhí)行完畢后結(jié)束進(jìn)程。
[0010] 進(jìn)一步的，指令分析進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :收到命令數(shù)據(jù)幀； 步驟2 :進(jìn)行CRC校驗(yàn)； 步驟3 :如果數(shù)據(jù)幀不完整則結(jié)束指令分析進(jìn)程，如果數(shù)據(jù)幀完整，則進(jìn)行步驟4 ; 步驟4 :提取命令編號(hào)，執(zhí)行命令，最后結(jié)束進(jìn)程。
[0011] 進(jìn)一步的，AD電壓電流采集進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :配置電壓電流傳感器模塊采樣頻率； 步驟2 :啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換后等待外部外部中斷，當(dāng)外部中斷信號(hào)給出時(shí)，執(zhí)行步驟3 ; 步驟3 :提取AD轉(zhuǎn)換值； 步驟4 :比較保存正值最大值和負(fù)值最小值作為電壓、電流有效值，然后中斷返回； 步驟5 :將電壓、電流有效值填充幀值。
[0012] 進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊的工作方法包括如下步驟： 步驟1 :系統(tǒng)初始化； 步驟2 :創(chuàng)建多任務(wù)環(huán)境；所述多任務(wù)環(huán)境包括AD電壓電流采集任務(wù)、開關(guān)量采集任 務(wù)、溫度濕度采集任務(wù)；其中，所述開關(guān)量采集任務(wù)包括對(duì)繼電器和/或煙霧和/或門磁傳 感器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行采集。
[0013] 本發(fā)明的有益效果為： 本發(fā)明可以對(duì)變電站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，GPRS控制模塊同步將整個(gè)變電站的運(yùn)行狀態(tài)傳 回到主控室。在主控室網(wǎng)絡(luò)不通，或斷電的情況下，可以通過短信來查看變電站的運(yùn)行狀 態(tài)。當(dāng)變電站處于斷電狀態(tài)時(shí)，該設(shè)備會(huì)自動(dòng)啟用備用電源，報(bào)警系統(tǒng)仍可維持工作，對(duì)變 電站的監(jiān)控力度大大提升。
[0014] 本發(fā)明為智能電網(wǎng)中電力監(jiān)控設(shè)備提供一個(gè)可靠、穩(wěn)定、通用性好、易維護(hù)和成本 低的操作系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為系統(tǒng)整體框圖。
[0016] 圖2為電源模塊詳細(xì)框圖。
[0017] 圖3為電源供電選擇電路。
[0018] 圖4為數(shù)據(jù)采集模塊電路。
[0019] 圖5為GPRS控制模塊示意圖。
[0020] 圖6為數(shù)據(jù)處理模塊結(jié)構(gòu)框圖。
[0021] 圖7為顯示模塊的引腳接口示意圖。
[0022] 圖8為控制模塊驅(qū)動(dòng)電路。
[0023] 圖9為溫濕度傳感器電路圖。
[0024] 圖10為GPRS控制模塊程序執(zhí)行流程。
[0025] 圖11為本發(fā)明的GPRS控制模塊內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)程轉(zhuǎn)換圖。
[0026] 圖12為本發(fā)明的電話通話進(jìn)程詳細(xì)流程圖。
[0027] 圖13為本發(fā)明的短信發(fā)送處理流程。
[0028] 圖14為本發(fā)明的短信接收處理流程。
[0029] 圖15為本發(fā)明的指令分析流程圖。
[0030] 圖16為本發(fā)明的GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸流程圖。
[0031] 圖17為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集模塊程序結(jié)構(gòu)圖。
[0032] 圖18為本發(fā)明的AD電壓電流采集任務(wù)。
[0033] 圖19為本發(fā)明的溫度濕度采集任務(wù)。
[0034] 圖20為本發(fā)明的開關(guān)量采集任務(wù)。
[0035] 圖21為本發(fā)明的字庫(kù)燒寫程序模塊任務(wù)。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 本發(fā)明由硬件部件、電力監(jiān)控平臺(tái)、字庫(kù)燒寫模塊組成。下面結(jié)合附圖分別予以介 紹。
[0037] 硬件部分。
[0038] 如圖1中所示本發(fā)明所述裝置的硬件部分的原理框圖：由數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)采 集模塊、電壓電流傳感器模塊、GPRS控制模塊、顯示模塊、控制模塊、溫度傳感器、煙霧傳感 器、門磁傳感器、電源模塊構(gòu)成。
[0039] 電壓電流傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊輸入端順次連接，數(shù)據(jù)處理模 塊通過通信接口與GPRS控制模塊、顯示模塊、控制模塊連接。
[0040] 電源模塊用于對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行供電，并可進(jìn)行市電與電池供電的切換； 電壓電流傳感器模塊用于根據(jù)設(shè)置的采樣頻率采集電路中的電力系統(tǒng)參數(shù)，如電流及 電壓，并傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊； 數(shù)據(jù)采集模塊用于對(duì)電壓電流傳感器模塊進(jìn)行采集，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸給數(shù) 據(jù)處理模塊； GPRS控制模塊用于進(jìn)行語(yǔ)音、短信、GPRS數(shù)據(jù)服務(wù)，將處理后的信息通過GPRS控制模 塊進(jìn)行發(fā)送或者通過顯示模塊進(jìn)行顯示，即按照監(jiān)控平臺(tái)的要求執(zhí)行環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、電話 通話進(jìn)程、短信處理進(jìn)程、GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程、指令分析進(jìn)程。
[0041] 控制模塊用于控制繼電器，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電控制弱電，即控制變電站工作開關(guān)的閉 合與斷。
[0042] 顯示模塊設(shè)置若干按鍵，所述顯示模塊用于撥號(hào)、編寫短信、對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊的輸 出信息進(jìn)行顯示、配合GPRS控制模塊完成電話通話進(jìn)程、短信處理進(jìn)程。
[0043] 所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將各個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理，將處理后的信息通過GPRS 控制模塊進(jìn)行發(fā)送或者通過顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0044] 下面對(duì)各個(gè)部分分別進(jìn)行介紹。
[0045] 1.電源模塊 該遠(yuǎn)程電力監(jiān)控設(shè)備的電源模塊為整個(gè)設(shè)備供電。
[0046] 該電源模塊為雙電源切換電源，可進(jìn)行電池供電與市電供電的轉(zhuǎn)換。
[0047] 如圖2所示，所述電源模塊包括所述電源模塊包括太陽(yáng)能電池板、MCU、鋰電池、電 池充電保護(hù)電路、電源供電選擇電路、DC12/ DC5模塊、AD/DC模塊、濾波電路、反向保護(hù)電 路； 鋰電池、電池充電保護(hù)電路、電源供電選擇電路、DC12/ DC5模塊順次連接； AD/DC模塊、濾波電路、反向保護(hù)電路順次連接； 所述反向保護(hù)電路的輸出端分別與+5V端子、+15V / +12V端子、-15V端子連接，+5V 端子的輸出端還與電源供電選擇電路、DC5/ DC4模塊連接，DC12/ DC5模塊輸出端與+5V端 子的輸入端連接。
[0048] 電源模塊的工作原理為：電源模塊中，太陽(yáng)能電池板在有光照的情況下為鋰電池 充電。MCU會(huì)在市電工作正常的情況下，定期為電池放電，保護(hù)電池。鋰電池進(jìn)行蓄電，在市 電不工作的情況下為設(shè)備提供12V的電源。電池保護(hù)電路主要有兩個(gè)功能，一是在太陽(yáng)能 電池板對(duì)電池充電時(shí)，防止過充，二是在電池工作時(shí)，防止因電池過放對(duì)電池造成損傷。電 源選擇電路切換市電工作模式和鋰電池工作模式。DC12/DC5模塊將12V轉(zhuǎn)為5V。5V端子 為其他各模塊提供5V電源接口，AC提供220V的交流；AD/DC模塊將220V交流電轉(zhuǎn)換為正 負(fù)15V和正5V直流電壓，濾波電路用來濾除高頻噪聲，降低紋波。反向保護(hù)電路防止電源 接反，燒毀電路。+15V/+12V端子在市電工作模式下提供15V接口，在電池工作模式下提供 12V接口。DC5/DC4模塊將5V轉(zhuǎn)換為12V。+4V端子為設(shè)備提供+4V接口。
[0049] 下面再對(duì)電源供電選擇電路進(jìn)行詳細(xì)介紹： 如圖3所示電源供電選擇電路包括繼電器、二極管，所述繼電器5端接地，1端與+5V端 子連接，4端連接DC12/ DC5模塊，3端連接電池充電保護(hù)電路，所述繼電器用于切換電源模 塊的市電工作模式和鋰電池工作模式。
[0050] 其工作原理為： 在市電工作模式下，為繼電器K0提供5V的電源，繼電器K0的4引腳與3引腳斷開，鋰 電池不接入設(shè)備。當(dāng)市電異常，無(wú)法為繼電器K0提供5V電源時(shí)，繼電器K0的4引腳與3 引腳閉合，鋰電池接入設(shè)備為設(shè)備供電，進(jìn)入鋰電池工作模式。在市電正常時(shí)，自動(dòng)返回市 電工作模式。
[0051] 2.數(shù)據(jù)采集模塊 如圖4所示，數(shù)據(jù)采集模塊包括一個(gè)AD轉(zhuǎn)換器及其外圍電路。所述AD轉(zhuǎn)換器為使用8 路同步采樣輸入的AD轉(zhuǎn)換器AD7606,其對(duì)霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器轉(zhuǎn)換后的電壓 進(jìn)行采集，并將其轉(zhuǎn)換為16位的數(shù)字信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)處理模塊的HAD7606通過L2、C12、 L3、C13供電，L2、L3為磁珠，用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸 收靜電脈沖的能力，去除電源電路對(duì)AD7606模擬信號(hào)的影響。C12、C13、C21為去耦電容， 濾除電源信號(hào)對(duì)AD7606的干擾，使AD7606穩(wěn)定、精確的工作。R12為下拉電阻，將AD7606 的PAR/SER/BYTE SEL引腳置于低電平，使其工作在并行接口模式。CN1為數(shù)據(jù)采集輸入端， 連接電流、電壓傳感器，輸入信號(hào)。
[0052] 3. GPRS控制模塊 如圖5所示，GPRS控制模塊包括GSM芯片，所述GSM芯片與開機(jī)/關(guān)機(jī)電路、通信卡座 連接，開機(jī)/關(guān)機(jī)電路用于實(shí)現(xiàn)該模塊的開啟和關(guān)閉，所述通信卡座用于插入通信卡從而 實(shí)現(xiàn)裝置與其他設(shè)備的通信。優(yōu)選無(wú)線通信。
[0053] 優(yōu)選的，所述GSM芯片還有RTC后備電池和/或工作指示燈。
[0054] 更優(yōu)選的，所述GPRS控制模塊還設(shè)置有工作指示燈和/或RS232選擇接口連接和 /或SMA天線接口和/或耳機(jī)接口和/或麥克風(fēng)接口和/或網(wǎng)絡(luò)指示燈接口。
[0055] 其工作原理為： GSM模塊核心為SMC0M (希姆通）公司的SM900A模塊（見圖5中U13)，SM900A采 用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，工作頻率為900Mhz或1800MHz，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，可以低功耗實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、 短信（SMS)、數(shù)據(jù)和傳真信息的傳輸。+4V電源輸入接口為GPRS控制模塊提供電源。SMA天 線接口用于連接外部天線。工作指示燈用于指示模塊的上電工作狀態(tài)，當(dāng)模塊通電的時(shí)候 該燈亮，否則滅。開機(jī)/關(guān)機(jī)電路連接SM900A模塊的PWRKEY引腳，實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的開關(guān)機(jī) 控制。本發(fā)明的開機(jī)/關(guān)機(jī)電路設(shè)置按鍵，按下按鍵1秒，然后釋放，可以實(shí)現(xiàn)開啟模塊。 同樣，在模塊開啟的情況下，按下該鍵至少1秒，即可關(guān)閉模塊。ATK-SM900A模塊上電后， SM900A模塊默認(rèn)是關(guān)閉的，需要長(zhǎng)按（1S左右）該按鍵，才能開啟SM900A模塊。也可以 用MCU來模擬該按鍵過程進(jìn)行自動(dòng)重啟。RTC后備電池采用SMCOM公司的XH414H-IV01E 作為SM900A模塊的RTC后備電池，XH414H具有尺寸小，容量大，可反復(fù)充放電的特點(diǎn)，能 維持RTC的長(zhǎng)時(shí)間掉電運(yùn)行。翻蓋式SIM卡座用于安裝SIM卡。RS232選擇接口用于選擇 RS232串口連接到SM900A的通信端口，還是調(diào)試（Debug)端口。RS232串口用于連塊選擇 SP3232作為電平轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)SM900A的RS232串口。麥克風(fēng)接口、耳機(jī)接口用于實(shí)現(xiàn)語(yǔ) 音通話功能。網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示燈于指示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
[0056] 4.數(shù)據(jù)處理模塊 數(shù)據(jù)處理模塊如圖6所示，包括一個(gè)MCU及與MCU連接的復(fù)位電路、LED模塊、存儲(chǔ)器 模塊。所述MCU設(shè)置有啟動(dòng)模式設(shè)置接口、顯示模塊接口。
[0057] 由STM32F103ZETT6作為數(shù)據(jù)處理模塊的MCU，在MCU的后備區(qū)域供電腳BAT1腳 的供電采用CR1220紐扣電池和VCC3. 3混合供電的方式，在有外部電源（VCC3. 3)的時(shí)候， CR1220不給VBAT供電，而在外部電源斷開的時(shí)候，則由CR1220給其供電。這樣，BAT1總是 有電的，以保證RTC的走時(shí)以及后備寄存器的內(nèi)容不丟失。
[0058] 復(fù)位電路主要提供手動(dòng)復(fù)位。
[0059] 啟動(dòng)模式設(shè)置接口用于設(shè)置STM32的啟動(dòng)方式，方便調(diào)試使用。5.顯示模塊 顯示模塊使用的4. 3寸總線型TFT液晶模塊MD043SD，該模塊由TFT液晶，SPI FLASH、 SD卡構(gòu)成。該模塊的引腳連接如圖7所示。圖中的？」^引腳用來使能SPI FLASH芯片，其 信號(hào)為W25Q64。該芯接PC或工控機(jī)等設(shè)備的串口，實(shí)現(xiàn)對(duì)SM900A的控制，ATK-SM900A 模片的容量為64Mb，也就是8M字節(jié)。該芯片和SD卡共用一個(gè)SPI，通過片選來選擇使用某 個(gè)器件，在使用其中一個(gè)器件時(shí)，則要求禁止另一個(gè)器件的片選信號(hào)。圖中的SD_CS則是用 來用來使能SD卡。圖中的T_MIS0/T_M0SI/T_PEN/T_CS/T_CS用來實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶觸摸屏的控 制。LCD_A則控制LCD的背光。剩余的端口則是對(duì)TFT液晶的控制。
[0060] 6.控制模塊 控制模塊主要是對(duì)繼電器的控制，從而起到對(duì)強(qiáng)電的控制。如圖8所示，包括繼電器、 繼電器驅(qū)動(dòng)電路、光耦、續(xù)流二極管。如圖8所示，U10為光耦EL817,將數(shù)據(jù)處理模塊的MCU 與繼電器驅(qū)動(dòng)電路隔離，保護(hù)MCU。R13, R16, Q5構(gòu)成繼電器驅(qū)動(dòng)電路，提供足夠的電流驅(qū) 動(dòng)繼電器。D11在此起到續(xù)流作用。K6為繼電器。P7為電源輸入及繼電器控制輸出引腳。 當(dāng)端子P7的3腳和1腳或2腳連接如強(qiáng)電電路后，可以通過PF10的電平變化來控制繼電 器K6變化，從而實(shí)現(xiàn)端子P7的3腳與1腳或者2腳的通斷。
[0061] 7.電壓電流傳感器模塊 包括霍爾電壓傳感器、霍爾電流傳感器。下面分別介紹。
[0062] 霍爾電壓傳感器采用宇波模塊，型號(hào)為CHV-25P/400, CHV-25P/400為閉環(huán)霍 爾電壓傳感器，額定電壓為400V，原邊被測(cè)電壓與副邊輸出信號(hào)電氣隔離，轉(zhuǎn)換率為 2500:1000,輸出額定值5V，對(duì)應(yīng)原邊額定電壓，進(jìn)行隔離測(cè)量；工作電壓為正負(fù)15V。
[0063] 霍爾電流傳感器使用利用霍爾原理制造的LA-55P，將檢測(cè)到的電路中的電流轉(zhuǎn)換 為線性電壓，傳給AD7606采集。
[0064] 8.溫濕度傳感器 溫濕度傳感器使用的Sensirion溫濕度傳感器家族中的SHTlx。該傳感器將傳感元件 一個(gè)電容性聚合體測(cè)濕敏感元件、一個(gè)用能隙材料制成的測(cè)溫元件和信號(hào)處理器14位的 A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接集成在一塊微型電路板上，將溫濕度轉(zhuǎn)換為標(biāo) 定的數(shù)字信號(hào)輸出。其電路連接圖如下圖9所示：SHTlx的供電電壓范圍為2.4-5. 5V，本 設(shè)計(jì)使用電壓為3. 3V。在電源引腳（VDD，GND)之間100nF的電容C68,用以去耦濾波，3. 3V 電源引腳與DATA引腳之間10K的電阻R55,用以將不確定的信號(hào)鉗位在高電平，同時(shí)起到限 流作用。
[0065] 9.煙霧傳感器 煙霧傳感器使用的是RS812A煙霧感應(yīng)探測(cè)器，該探測(cè)器擁有紅外光電傳感器，采用 微處理器控制，自我檢測(cè)，穩(wěn)定可靠，有線聯(lián)網(wǎng)輸出NC/N0及LED指示報(bào)警。工作電壓為 DC8V-35V (設(shè)計(jì)采用15V)，當(dāng)20平方米內(nèi)檢測(cè)到有煙霧時(shí)，繼電器閉合，同時(shí)LED指示報(bào) 警。
[0066] 10.門磁傳感器 門磁傳感器使用的是MC-58常開常閉兼容型，可以根據(jù)安防行業(yè)的定義選擇兩種模 式： 常開型：門磁與干簧管合并時(shí)，線路處于斷開狀態(tài)。分開時(shí)，線路處于導(dǎo)通狀態(tài)。
[0067] 常閉型：門磁與干簧管合并時(shí)，線路處于導(dǎo)通狀態(tài)。分開時(shí)，線路處于斷開狀態(tài)。 [0068] 電力監(jiān)控平臺(tái)。
[0069] 所述電力監(jiān)控平臺(tái)用于創(chuàng)建系統(tǒng)的各個(gè)監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程、進(jìn)行各個(gè)監(jiān)控進(jìn)程的轉(zhuǎn) 換，將監(jiān)控結(jié)果上報(bào)給上位機(jī)、接收上位機(jī)指令，根據(jù)指令執(zhí)行相關(guān)監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程。
[0070] 所述監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程包括環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、電話通話進(jìn)程、和/或GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸 進(jìn)程和/或短信處理進(jìn)程和/或GPRS指令分析進(jìn)程；其中 所述環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程用于初始化系統(tǒng)的通信串口，并創(chuàng)建多任務(wù)環(huán)境； 所述電話通話進(jìn)程于在顯示模塊上的撥號(hào)鍵被按下時(shí)輸出撥號(hào)指令并通過GPRS數(shù)據(jù) 上傳傳輸任務(wù)步驟上傳指令； 短信處理任務(wù)進(jìn)程用于所述系統(tǒng)以短信的形式與上位機(jī)傳輸信息； 所述GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程用于在接收到上位機(jī)傳遞幀數(shù)據(jù)命令后上傳幀結(jié)構(gòu)體。
[0071] 如圖10和圖11所示，所述監(jiān)控方法包括以下步驟： 步驟1 :系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始化設(shè)置。
[0072] 主要是對(duì)硬件部分的通信串口、SPI FLASH存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化。
[0073] 步驟2 :創(chuàng)建多進(jìn)程系統(tǒng)；其中包括環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程、指令 分析進(jìn)程、短信處理進(jìn)程、電話通話進(jìn)程。
[0074] 步驟3 :如圖11所示，進(jìn)入環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程；所述環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程創(chuàng)建系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的多 個(gè)進(jìn)程，報(bào)GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程、指令分析進(jìn)行、短信處理進(jìn)程、電話通話進(jìn)程。
[0075] 步驟3 :切換至GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程；環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程自身不再運(yùn)行，除非系統(tǒng)工 作不正常時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位，系統(tǒng)重新開始。
[0076] GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程是電力監(jiān)控平臺(tái)的主進(jìn)程，也即主循環(huán)，正在這個(gè)進(jìn)程中， (PU檢查所有的硬件通信接口的數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)通信接口提供各種數(shù)據(jù)，選擇進(jìn)程切換。
[0077] 步驟4 :進(jìn)行進(jìn)程切換，其主要轉(zhuǎn)換方式為： a. 如果收到數(shù)據(jù)采集模塊傳遞的傳感器數(shù)據(jù)或者電力系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，則繼續(xù)執(zhí)行 GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸任務(wù)進(jìn)程，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)定時(shí)發(fā)送出去，根據(jù)發(fā)送頻率該進(jìn)程循環(huán)執(zhí) 行； b. 如果收到上位機(jī)指令，切換至指令分析進(jìn)程；在指令分析進(jìn)程執(zhí)行中，能夠通過控 制命令對(duì)采集模塊進(jìn)行控制，如果指令分析出來是短信指令，則進(jìn)入短信處理進(jìn)程，如果是 非短信指令或數(shù)據(jù)采集模塊控制正常情況下，完成后指令分析進(jìn)程后自動(dòng)切換回到GPRS 數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程； c. 在GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程中，當(dāng)GPRS網(wǎng)絡(luò)連接不正常時(shí)，任務(wù)切換至短信處理進(jìn) 程，以短信溝通方式維持工作，如果GPRS網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)正常，將切換回到GPRS數(shù)據(jù)上傳傳 輸進(jìn)程； d. 在GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程運(yùn)行中，當(dāng)收到撥號(hào)器信號(hào)，任務(wù)切換至進(jìn)入電話通話進(jìn) 程；在電話通話進(jìn)程中，如果連接非正常，則進(jìn)入短信處理進(jìn)程，若正常則在通話結(jié)束后，切 換回到數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程。
[0078] 圖12為電話通話進(jìn)程的流程。
[0079] 步驟1 :讀取顯示模塊屏幕上被按按鍵的坐標(biāo)系，獲取鍵值； 步驟2 :根據(jù)鍵值判斷是否為撥號(hào)鍵，如果不是，返回步驟1，否則進(jìn)入步驟3 ; 步驟3 :輸出撥號(hào)鍵AT指令，并通過GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸任務(wù)上傳指令，接著進(jìn)入步驟 4 ： 步驟4:更新通話狀態(tài)； 步驟5 :檢測(cè)是否按下斷開按鍵，當(dāng)未檢測(cè)到斷開按鍵按下時(shí)，返回執(zhí)行步驟4,如果檢 測(cè)到斷開按鍵按下，則結(jié)束通話。
[0080] 短信處理進(jìn)程包括短信發(fā)送處理進(jìn)程和短信接收處理進(jìn)程。
[0081] 圖13為短信發(fā)送處理進(jìn)程。
[0082] 步驟1 :組合發(fā)送的短信內(nèi)容字符串； 步驟2 :控制模式進(jìn)入短信模式，發(fā)送短信； 步驟3 :判斷短信是否發(fā)送成功，如果成功則結(jié)束進(jìn)程，如果未成功，則進(jìn)入步驟4 ; 步驟4 :循環(huán)發(fā)送短信，并對(duì)循環(huán)次數(shù)進(jìn)行判別，如果循環(huán)次數(shù)沒有超過預(yù)置循環(huán)次數(shù) 最大值，則繼續(xù)進(jìn)如步驟2發(fā)送短信，否則進(jìn)行步驟5 ; 步驟5 :返回失敗標(biāo)志。
[0083] 圖14為短信接收處理進(jìn)程。
[0084] 步驟1 :接收到收到短信指令； 步驟2 :進(jìn)行短信號(hào)碼判斷，如果不是控制中心號(hào)碼，則丟棄短信，結(jié)束進(jìn)程。如果是控 制中心號(hào)碼，則進(jìn)行把步驟3; 步驟3 :短信格式的判斷，如果短信格式存在錯(cuò)誤，則丟棄短信，結(jié)束短信接收進(jìn)程，否 則進(jìn)行步驟4 : 步驟4 :進(jìn)行短信指令編碼號(hào)的判斷，如果該短信指令編碼不存在，則丟棄短信，接收 短信進(jìn)程結(jié)束，否則進(jìn)行步驟5 ; 步驟5 :行短信命令所對(duì)應(yīng)編碼的操作，執(zhí)行完畢后結(jié)束進(jìn)程。
[0085] 圖15為指令分析進(jìn)程。
[0086] 步驟1 :收到命令數(shù)據(jù)幀； 步驟2 :進(jìn)行CRC校驗(yàn)； 步驟3 :如果數(shù)據(jù)幀不完整則結(jié)束指令分析進(jìn)程，如果數(shù)據(jù)幀完整，則進(jìn)行步驟4 ; 步驟4:提取命令編號(hào)，執(zhí)行命令。最后結(jié)束指令分析進(jìn)程。
[0087] 下表為本發(fā)明具體的命令編號(hào)及其對(duì)應(yīng)的功能。

【權(quán)利要求】
1. 一種基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電力監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理 模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電壓電流傳感器模塊、GPRS控制模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊、控制模 塊、電源模塊、電力監(jiān)控平臺(tái)、字庫(kù)燒寫模塊； 電壓電流傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊輸入端順次連接，數(shù)據(jù)處理模塊輸 出端與GPRS控制模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)器模塊、控制模塊連接； 所述電源模塊包含繼電器，所述電源模塊用于對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行供電，并可進(jìn)行市電與 電池供電的切換； 所述電壓電流傳感器模塊用于采集電路中的電力系統(tǒng)參數(shù)，并傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊； 數(shù)據(jù)采集模塊用于對(duì)電壓電流傳感器模塊的輸出信號(hào)進(jìn)行采集，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信 號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊； GPRS控制模塊用于執(zhí)行環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、電話通話進(jìn)程、短信處理進(jìn)程、GPRS數(shù)據(jù)上傳 傳輸進(jìn)程、指令分析進(jìn)程，并根據(jù)不同情況進(jìn)行各個(gè)進(jìn)程的切換； 所述顯示模塊設(shè)置若干按鍵，所述顯示模塊用于撥號(hào)和/或編寫短信、對(duì)數(shù)據(jù)處理模 塊的輸出信息進(jìn)行顯示、配合GPRS控制模塊完成電話通話進(jìn)程、短信處理進(jìn)程； 控制模塊用于強(qiáng)電控制弱電； 所述數(shù)據(jù)處理模塊用于將各個(gè)傳感器的信號(hào)進(jìn)行處理，將處理后的信息通過GPRS控 制模塊進(jìn)行發(fā)送并通過顯示模塊進(jìn)行顯示； 所述電力監(jiān)控平臺(tái)用于創(chuàng)建系統(tǒng)的各個(gè)監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程、進(jìn)行各個(gè)監(jiān)控進(jìn)程的轉(zhuǎn)換，將 監(jiān)控結(jié)果上報(bào)給上位機(jī)、接收上位機(jī)指令，根據(jù)指令執(zhí)行相關(guān)監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程； 所述監(jiān)控任務(wù)進(jìn)程包括環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、電話通話進(jìn)程、GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程、短信處 理進(jìn)程、GPRS指令分析進(jìn)程；其中 所述環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程用于初始化系統(tǒng)的通信串口，并創(chuàng)建多任務(wù)環(huán)境； 所述電話通話進(jìn)程用于在顯示模塊上的撥號(hào)鍵被按下時(shí)輸出撥號(hào)指令進(jìn)行通話； 所述短信處理任務(wù)進(jìn)程用于所述系統(tǒng)以短信的形式與管理者傳輸信息； 所述GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程用于在接收到上位機(jī)傳遞幀數(shù)據(jù)命令后上傳幀結(jié)構(gòu)體； 所述字庫(kù)燒寫模塊用于系統(tǒng)正式運(yùn)行前設(shè)置系統(tǒng)調(diào)試及正常運(yùn)行時(shí)所需要的字體。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：還包括溫濕度傳 感器和/或煙霧傳感器和/或門磁傳感器，所述各個(gè)傳感器均與數(shù)據(jù)處理模塊輸入端連接， 所述數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理； 所述溫濕度傳感器用于檢測(cè)變電站的溫濕度； 所述煙霧傳感器用于檢測(cè)煙霧，并在有煙霧時(shí)報(bào)警； 門磁傳感器用于感應(yīng)監(jiān)控門的開關(guān)狀態(tài)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述電源模 塊包括太陽(yáng)能電池板、MCU、鋰電池、電池充電保護(hù)電路、電源供電選擇電路、DC12/ DC5模 塊、AD/DC模塊、濾波電路、反向保護(hù)電路； 鋰電池、電池充電保護(hù)電路、電源供電選擇電路、DC12/ DC5模塊順次連接； AD/DC模塊、濾波電路、反向保護(hù)電路順次連接； 所述反向保護(hù)電路的輸出端分別與+5V端子、+15V / +12V端子、-15V端子連接，+5V 端子的輸出端還與電源供電選擇電路、DC5/ DC4模塊連接，DC12/ DC5模塊輸出端與+5V端 子的輸入端連接； 所述MCU用于在市電工作正常的情況下，定期為鋰電池放電； 所述電源供電選擇電路用于切換市電工作模式和鋰電池工作模式； 所述濾波電路用于濾除AD/DC模塊輸出電流中的高頻噪聲； 5V端子、+4V端子分別為其他模塊提供5V電源接口、4V電源接口； AD/DC模塊將220V交流電轉(zhuǎn)換為正負(fù)15V和正5V直流電壓； 反向保護(hù)電路用于防止電源接反燒毀； +15V/+12V端子用于在市電工作模式下提供15V接口，在電池工作模式下提供12V接 □。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于， 監(jiān)控方法包括以下步驟： 步驟1 :系統(tǒng)對(duì)設(shè)備硬件部分進(jìn)行初始化設(shè)置； 步驟2 :GPRS控制模塊創(chuàng)建多進(jìn)程系統(tǒng)；其中所述多進(jìn)程包括環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程、GPRS數(shù)據(jù) 上傳傳輸進(jìn)程和/或指令分析進(jìn)程和/或短信處理進(jìn)程和/或電話通話進(jìn)程； 步驟3 :進(jìn)入環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程；所述環(huán)境創(chuàng)建進(jìn)程創(chuàng)建系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的多個(gè)進(jìn)程，即GPRS數(shù) 據(jù)上傳傳輸進(jìn)程和/或指令分析進(jìn)程和/或短信處理進(jìn)程和/或電話通話進(jìn)程； 步驟3 :切換至GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程； 步驟4 :根據(jù)情況進(jìn)行進(jìn)程切換，其主要轉(zhuǎn)換方式為以下四種： a. 如果收到數(shù)據(jù)采集模塊傳遞的各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)或者電力系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)，則繼續(xù)執(zhí)行 GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸任務(wù)進(jìn)程，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)定時(shí)發(fā)送出去，根據(jù)發(fā)送頻率該進(jìn)程循環(huán)執(zhí) 行； b. 如果收到上位機(jī)指令，切換至指令分析進(jìn)程；在指令分析進(jìn)程執(zhí)行中，能夠通過控 制命令對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行控制，如果指令分析出來是短信指令，則進(jìn)入短信處理進(jìn)程， 如果是非短信指令或數(shù)據(jù)采集模塊控制正常情況下，完成后指令分析進(jìn)程后自動(dòng)切換回到 GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程； c. 當(dāng)GPRS網(wǎng)絡(luò)連接不正常時(shí)，任務(wù)切換至短信處理進(jìn)程，如果GPRS網(wǎng)絡(luò)通信恢復(fù)正 常，將切換回到GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程； d. 當(dāng)收到撥號(hào)信號(hào)，任務(wù)切換至進(jìn)入電話通話進(jìn)程；在電話通話進(jìn)程中，如果連接非 正常，則進(jìn)入短信處理進(jìn)程，若正常則在通話結(jié)束后，切換回到數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于， 所述電話通話進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :讀取顯示模塊屏幕上被按按鍵的坐標(biāo)系，獲取鍵值； 步驟2 :根據(jù)鍵值判斷是否為撥號(hào)鍵，如果不是，返回步驟1，否則進(jìn)入步驟3 ; 步驟3 :輸出撥號(hào)鍵AT指令，并通過GPRS數(shù)據(jù)上傳傳輸任務(wù)上傳指令，接著進(jìn)入步驟 4 ： 步驟4:更新通話狀態(tài)； 步驟5 :檢測(cè)是否按下斷開按鍵，當(dāng)未檢測(cè)到斷開按鍵按下時(shí)，返回執(zhí)行步驟4,如果檢 測(cè)到斷開按鍵按下，則結(jié)束通話。
6. 如權(quán)利要求4所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于，GPRS 數(shù)據(jù)上傳傳輸進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :接收上位機(jī)傳遞幀數(shù)據(jù)命令； 步驟2 :對(duì)命令進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)失敗將返回步驟1 ;否則進(jìn)行步驟3 ; 步驟3 :上傳GPRS數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)體，然后結(jié)束。
7. 如權(quán)利要求4所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于，所述 短信處理進(jìn)程包括短信發(fā)送處理進(jìn)程及短信發(fā)送處理進(jìn)程，其中 所述短信發(fā)送處理進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :通過顯示模塊組合發(fā)送的短信內(nèi)容字符串； 步驟2 :發(fā)送短信； 步驟3 :判斷短信是否發(fā)送成功，如果成功則結(jié)束進(jìn)程，如果未成功，則進(jìn)入步驟4 ; 步驟4 :循環(huán)發(fā)送短信，并對(duì)循環(huán)次數(shù)進(jìn)行判別，如果循環(huán)次數(shù)沒有超過預(yù)置循環(huán)次數(shù) 最大值，則返回執(zhí)行進(jìn)行步驟2發(fā)送短信，否則進(jìn)行步驟5 ; 步驟5 :返回失敗標(biāo)志； 短信接收處理進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :接收到收到短信指令； 步驟2 :進(jìn)行短信號(hào)碼判斷，如果不是上位機(jī)控制中心號(hào)碼，則丟棄短信，結(jié)束進(jìn)程。如 果是上位機(jī)控制中心號(hào)碼，則進(jìn)行步驟3 ; 步驟3 :判斷短信格式，如果短信格式存在錯(cuò)誤，則丟棄短信，結(jié)束短信接收處理進(jìn)程， 否則進(jìn)行步驟4 : 步驟4 :進(jìn)行短信指令編碼號(hào)的判斷，如果該短信指令編碼不存在，則丟棄短信，短信 接收處理進(jìn)程結(jié)束，否則進(jìn)行步驟5 ; 步驟5 :進(jìn)行短信命令所對(duì)應(yīng)編碼的操作，執(zhí)行完畢后結(jié)束進(jìn)程。
8. 如權(quán)利要求4所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于，指令 分析進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :收到命令數(shù)據(jù)幀； 步驟2 :進(jìn)行CRC校驗(yàn)； 步驟3 :如果數(shù)據(jù)幀不完整則結(jié)束指令分析進(jìn)程，如果數(shù)據(jù)幀完整，則進(jìn)行步驟4 ; 步驟4 :提取命令編號(hào)，執(zhí)行命令，最后結(jié)束進(jìn)程。
9. 如權(quán)利要求4所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于，AD 電壓電流采集進(jìn)程包含下列步驟： 步驟1 :配置電壓電流傳感器模塊采樣頻率； 步驟2 :啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換后等待外部外部中斷，當(dāng)外部中斷信號(hào)給出時(shí)，執(zhí)行步驟3 ; 步驟3 :提取AD轉(zhuǎn)換值； 步驟4 :比較保存正值最大值和負(fù)值最小值作為電壓、電流有效值，然后中斷返回； 步驟5 :將電壓、電流有效值填充幀值。
10. 如權(quán)利要求4所述的基于GPRS的遠(yuǎn)程電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其特征在于，所述 數(shù)據(jù)采集模塊的工作方法包括如下步驟： 步驟1 :系統(tǒng)初始化； 步驟2 :創(chuàng)建多任務(wù)環(huán)境；所述多任務(wù)環(huán)境包括AD電壓電流采集任務(wù)、開關(guān)量采集任 務(wù)、溫度濕度采集任務(wù)；其中，所述開關(guān)量采集任務(wù)包括對(duì)繼電器和/或煙霧和/或門磁傳 感器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行采集。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK104242463SQ201410530113
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】張雙, 費(fèi)旭兵, 鄭樂燕, 柳建, 王勝, 張冬, 時(shí)興強(qiáng), 徐晶, 朱靜, 賈國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)城電器集團(tuán)樂山寧格朗電氣有限責(zé)任公司, 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院