摘要：针对传统的手工抄表方式费时、费力，以及准确性和及时性都得不到保障的缺点，基于GPRS网络和ZigBee无线通信技术，构建了一种无线抄表系统。该系统避免了长距离布线和复杂的线路干扰，可以快速抄写并实时上传表上的数据，且数据传输可靠。结果表明，此无线抄表系统能够准确、可靠地完成数据的采集、处理以及传输等功能，完全满足要求。

0 引言

随着城市居民住宅建设日益发展，抄表计量也日趋复杂。传统的手工抄表方式费时、费力，准确性和及时性都得不到保障，已经不适应社会的发展需求。虽然目前自动抄表系统的研制开发在我国有着强劲的发展势头，但实际应用的自动抄表系统的通信介质大多都采用总线方式。目前，国内比较流行的是RS一485总线，其复杂的布线不仅会对用户家中的装修造成很大的破坏，而且也使得系统调试和维护困难重重，这在很大程度上影响了自动抄表系统的推广和应用，所以迫切需要寻求一种无线的解决方案。

对此，本文提出了一种基于GPRS网络和ZigBee无线通用技术的无线抄表系统技术方案。此方案不仅能满足远程自动抄表系统的迫切需要，促进抄表系统自动化的发展，而且在科研上提出了一种新的设计思想，即将ZigBee技术和GPRS通信技术相结合。

1 系统总体结构设计

抄表系统整体由监控中心站、GPRS无线数传终端DTU（data transfer unit）和数据采集终端三大部分构成。其中，监控中心站主要由监控中心计算机、企业内部局域网（Intranet）和数据库服务器等外围设备组成；GPRS无线数传终端由MSP430F149单片机及外围电路和Motorola公司生产的G24无线通信模块两部分组成；数据采集终端采用的是Chipcon公司生产的CC2430产品。系统基于ZigBee技术进行收发信号，通过ZigBee终端节点进行采集数据，然后经ZigBee总结点协调器将采集的数据传给DTU，最后通过GPRS网络传给监控中心。无线抄表系统总体结构如图1所示。

图1 系统总体结构图

2 系统硬件设计

2.1 数传终端硬件设计

GPRS数传终端DTU是数据采集端与监控中心之间数据传输的桥梁。通过GPRS网络，现场数据能够及时传送到监控中心计算机中，同样，监控中心的查询或控制命令也可以通过GPRS网络发送给采集终端 。数传终端的主要功能有：① 数据的存储、转发和遇错重发ARQ（automatic repeat—request）；② 为监控中心和数据采集端建立一个透明的连接；③ 数据传输过程中可使用密匙检验。

数传终端主要由GPRS无线数传模块、数据通信接口、串行存储模块、微处理器（MCU）、电源模块及JTAG接口与复位模块组成。其硬件框图如图2所示。

图2 数传终端的硬件结构框图