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作为公用事业的电力工业,其产品--电能是一种特殊商品。电费的管理是与市场竞争密切联系的一个方面,随着电网的不断发展和运行管理方式的商业化,电网电能计费及监控日益显示其重要性。在电力市场模式下,由于电价每隔一小时或半小时就要发生变化,所以现在广泛采用的人工抄表方式会被淘汰,自动抄表(Automatic Meter Reading,缩写为AMR)系统将取而代之。相比之下,自动抄表系统不但方便、快捷、可靠,而且设备的投入费用较低。自动抄表技术自八十年代诞生于美国后,直到90年代才被引进到中国。
随着通信技术的不断成熟以及用户对通信质量要求的不断提高,现有的GSM网络不可避免地向3G演变。在这个过程中,CDMA网络以其覆盖范围广、使用费用低、技术完善、安全可靠性高等优点成为无线通信业务的重要资源。与GPRS网络相比,CDMA2000 1X无论是在网络资源还是在速度及稳定性上,都更加适合在电力自动抄表系统中应用。
本论文认真分析了CDMA20001X分组数据网的的原理、嵌入式系统和ARM微处理器,具体阐述了无线数据终端的设计与实现过程。在设计中,采用了杭州立宇泰电子有限公司的ARMSYS44BOX-P开发板(采用的是Samsung公司的S3C44BOX微处理器)作为硬件开发平台,选择内嵌TCP/IP协议栈的AnyDATA公司生产的DTGS-800作为该CDMA终端的无线通信模块,采用嵌入式实时操作系统μC/OS-II作为软件开发平台。由于μC/OS-II以其免费公开源代码、面向中小型应用、可抢占、多任务以及较好的移植性等突出特点,在各类嵌入式设备中得到广泛应用,所以本文在掌握μC/OS-II操作系统及其内核原理的基础上,将μC/OS-II系统移植到ARM微处理器上,并通过设计相应任务来完成系统功能测试。为提高系统的可靠性和可扩充性,主站与无线数据终端之间的通信方式采用CDMA和短信相结合的模式,提高数据传送的可靠性。