摘要：論述了基于SIEMENS TC45無線模塊設計的一個無線電力抄表系統的技術方案。TC45模塊是可以利用J2ME編程技術進行程序開發的終端模塊，在抄表系統中與電表端相連構成抄表及智能控制終端部分，而系統的服務器端則利用vc++6.0進行開發，兩者之間通過GPRS網絡實現基于TCP/IP協議的無線遠程電力抄表智能控制系統。

     關鍵詞：電力抄表 GPRS J2ME TC45

傳統的上門抄表計費方式由于費時費力，已經逐漸被自動抄表計費方式替代。在北歐一些發達國家，移動運營商已經將(Machine to Machine)無線通信服務技術應用在自動抄表系統中。由于無線通信技術的發展，完全可以利用GPRS移動網絡系統中提供的無線IP，在GPRS服務網絡平臺上構建遠程無線抄表系統。其優點在于實時性強、能及時采集數據、可以遠程控制，由于是利用GPRS公網的平臺，因而只需用戶安裝終端模塊，無需專門布線即可實現，投資小、收益大、抄表范圍廣，并且系統傳輸容量大、速率高、費用低。

1 系統概述

這里提出一種基于SIEMENS公司TC45無線模塊的無線抄表系統（如圖1所示）。該系統通過TC45模塊建立了GPRS無線通信鏈路，進行基于TCP/IP的數據傳輸，實現IP地址設定、電表數據無線抄讀和定時存儲、遠程I/O端口控制、報警通知、充電管理、停電數據保護、自動重啟、三相供電、實時時鐘等功能。系統中所有數據傳輸均嚴格遵循多功能電表通信規約，即645標準，具有良好的可移值性和可擴展性。

    系統由多功能電表、TC45模塊擴展板和服務器端組成。TC45模塊的串口經光電隔離接口RS485與電表連接，實現抄讀數據通信和對電表的智能控制。模塊接收服務器端通過GPRS送數據和信息，經過校驗分析，將相關的查詢指令通過串口傳輸給電表，電表接收到查詢命令，返回相關信息，經過分析校驗及相應的處理后，回送到服務器端。模塊的通用I/O接口通過外圍擴展電路實現繼電器拉閘和報警等智能化處理。一旦有斷電、超溫等報警事件發生，TC45端將作出相應的事件記錄，然后向服務器發出相應的報警信息。

2 系統硬件介紹

系統硬件組成框圖如圖2所示。三相供電電源提供的直流電壓經DC/DC變換后提供給充電電路，對鋰電池進行充電。而鋰電池則向TC45模塊提供工作電源，同時也使TC45模塊在斷電時有充足的電能進行斷電保護和數據保存。TC45模塊是西門子公司設計的一款基于GSM/GPRS引擎的無線通信模塊，可工作于900MHz和1800MHz兩種頻率。帶有九個通用接口、兩個串口以及語音模塊。該模塊內周期TCP/IP協議，通過J2ME平臺，用戶可以直接對TC45模塊進行軟件開發，大大降低了網絡編程的復雜度，同時支持OTAP(空中下載配置)現場升級功能，可以實現遠程下載程序進行系統升級維護。此外它具有內嵌FLASH、RAM和通用接口，可以免去外接MCU、FLASH等器件，降低了系統的復雜度，提高了可靠性。

IGT(Ignition)電路對電池電壓及代電電壓進行判斷，當電池電壓達到模塊工作要求時，該電路向TC45模塊發出啟動信號，啟動模塊進行正常工作。LDO（Low Dropout Regulators）電路提供外圍電路的工作電壓。當供電電壓低于設定值時，電源監視電路便向TC45模塊發出斷電報警信號。當輸入開關信號發生變化時，遙信電路向TC45模塊發出事件報警信號。當外界是溫度超出設定范圍時，溫度開關電路關斷DC/DC電源并向TC45模塊發出超溫報警信號。485轉換接口電路用于將TC45模塊RS232串口信號與485通信信號進行轉換，分別與TC45模塊和多功能電能表相連，進行抄表設置等數據通信。遙控電路用于繼電器、信號燈等開關信號的開合控制。RTC電池用于向TC45模塊的實時時鐘電路提供電源。

3 系統軟件

整個系統的軟件部分由服務器端（SERVER）軟件和TC45模塊擴展板軟件兩個部分組成（如圖3所示）。SERVER端可以向TC45模塊發送各種控制命令，如實時數據抄讀請求、定時數據抄讀請求、遠程控制命令等。在TC45模塊端，有每個控制命令的相應處理部分，此外還含有異常事件記錄報警部分。

    3.1 服務器端軟件

服務器端軟件使用Visual C++軟件開發。工作時，服務器端首先向TC45模塊以GSM短消息方式發送帶有服務器IP地址的短消息，然后等待TC45模塊端發起的與服務器的連接，這樣做的目的是確保終端部分在需要的時候及時連接