基于嵌入式网络通信的电能量遥测系统

张卫东

积成电子股份有限公司

基于嵌入式网络通信的电能量遥测系统

张卫东

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信息时代，通信技术不断向前发展，对通信技术的研究仍在继续。嵌入式系统常被应用于信息处理中，嵌入式网络通信技术能够提高信息传输的可靠性，并且能够实时保证信息传输的安全性。嵌入式系统本身具备许多优点，它的体积不大，运用过程中耗能也比较小，能够有效的减少投入，而且它的发展势头也比较足，是当前使用较多的一种网络通信系统。

变电所综合自动化；嵌入式网络技术；嵌入式实时操作系统

进入到21世纪以来，人类步入了信息时代，通信技术成为重点研究课题。嵌入式实时网络信息技术，就是在信息处理的过程中采用嵌入式系统，可以确保信息传输的实时性和可靠性。嵌入式系统的体积小、损耗小，在信息技术处理的过程中还可以节约成本，已经成为目前最为受欢迎的网络通信系统。

1 嵌入式操作系统的特点

1.1 嵌入式操作系统的局限性

嵌入式操作系统可以在限定的时间内接收数据，并针对数据做出必要的分析，其将分析结果反馈给处理系统。由于嵌入式操作系统操作简便，且在运行的过程中具有较高的性能可靠性，因此而应用领域愈加广泛。与此同时，一些弊端也相继暴露出来，比如，嵌入式操作系统强调系统的应用性，而忽视了环境、使用功能和操作方式上的适应性。在系统设计上，这些方面都是单一性的，对于多元化的系统运行环境很难适应。

1.2 嵌入式操作系统具有较高的实时性

关于嵌入式系统的运行，要求具有实时性，以将自动化控制的优势充分地发挥出来。比如，在航空研究领域中，嵌入式系统是被广为应用的，要求在系统运行的过程中，要在短时间内按照指令完成各项任务，并做出信息反馈。嵌入式系统如果不具备实时性，就难以产生自动化效应。

1.3 嵌入式操作系统的专用性极强

专用性是指系统的硬件和软件都能够根据嵌入对象而剪裁成所需要的尺度，所构建的应用系统具有专用性。嵌入式系统体现为专用性，是对于系统的硬件装备和软件装备都要根据嵌入对象剪裁为合适的尺寸，使其在应用领域中具有专用性。

2 嵌入式实时网络通信技术

2.1 提高关注度

嵌入式实时网络通信技术的提高，离不开国家的支持。国家对此投入的关注越多，越能说明国家对此技术的认可度。嵌入式实时网络通信技术发展的前景是非常广阔的，其应用也较广泛。国家要制定相关的管理和监督制度，加强对嵌入式实时网络通信技术的实践的考核。只有这样，才能提高我国的信息化技术水平。

2.2 进行创新和改革

要想提升我国网络通信技术的水平，就要将嵌入式网络通信技术系统同我国的发展情况有机结合在一起，在此基础上，进行创新和改革，不断完善自我。此外，为了能够提升我国嵌入式系统技术水平，需要加强相关技术的培养，为我国的网络通信技术提供后备人才，确保我国网络通信技术有性得到保证。

2.3 互联网技术的支持

嵌入式技术系统的发展离不开互联网的技术支持。在互联网发展的大背景下，若能将计算机系统跟嵌入式系统的优点融合在一起，那么，我国的网络通信技术水平将更上一层楼。

3 嵌入式网络技术的电能量遥测系统分析

3.1 基于嵌入式网络技术的系统子站设计

系统子站扩展4MFLASH和4M-32MSDRAM;并且扩展内置MODEM(SOCKETMODEM)模块，提供通过电话线上网的途径;内置以太网口(ETHET-NETPORT)模块，提供利用网线直接上网的途径。RS485模块用来采集复费率多功能电能表的电能量数据。LCD和KEYBORAD模块提供人机交互界面，以便工作人员到现场处理紧急事件。预留BDM模块用来调试程序，测试系统。其他模块还有：重启电路，实时时钟模块。

基于嵌入式网络技术的系统子站监控软件，是在嵌入式实时操作系统(RTOS)基础上设计的。嵌入式实时操作系统是个强大的、多功能的实时多任务操作系统，它具有体积小，易于固化，强大的现场实时反应能力，软件模块层次化、移植性、可靠性强等特点，可以根据应用的需要，通过增删不同软件模块，搭建新的功能。

基于嵌入式网络技术的系统子站监控软件以精简的嵌入式实时操作系统内核为核心，嵌入式操作系统系统内部配置网络通讯模块(TCP/IP、PPP、TFTP等网络协议)，文件系统管理模块，远程控制模块(RPC)，调试终端模块(DEBUG)，C与C++支持模块，并通过IO系统进行中断处理和驱动程序管理，利用系统提供的C接口设计应用模块。系统监控软件采用任务调度方法进行设计，将复杂的多任务监控软件划分为定时抄表、表计标时、下传参数、数据库管理、系统设置、设置表计参数、最大需量清零、即时抄表、PPP模块、RS485模块、MODEM模块等子任务软件模块，各个子任务通过旗语、消息在各自数据存储空间进行数据传递和同步协商。

3.2 电能量遥测系统管理、分析软件的设计

电能量遥测系统管理、分析软件提供一个便于操作的图形化界面，充当远程控制台。它完成系统体系的创建、下传参数、上抄数据、自动抄表、事件分析、数据库管理和分析结果打印等多种任务，软件在WindowsNT环境下，采用Delphi和SQL两种语言平台进行设计。Delphi具有优秀的界面设计能力和很强的易用性，其数据库的前端处理能力达到专业水准，非常适合设计人机交互界面，SQL(结构化查询语言)是一种在关系数据库中定义和操纵数据的标准语言，在电能量遥测系统管理、分析软件中用于设计数据库访问模块，它作为连接前台应用软件和后台数据库服务的桥梁。后台数据库采用大型关系数据库管理系统MSSQLSERVER或ORACLE，这两种数据库目前发展比较成熟。

综上所述，技术在应用领域中能够发挥效能，就要采用科学的管理方式。嵌入式网络通信技术，虽然在运行中存在着一定的局限，但是其具有实时性、专用性的优势。所以，在该技术的应用中，要从国家发展的角度出发，对技术实施必要的创新。面对各种亟待解决的问题，就要针对问题进行科学而系统地分析，同时还要注重嵌入式网络通信技术的实践性，以推动中国现代化水平的提升。

[1]郑宇斌.基于嵌入式网络通信的电能量遥测系统[D].浙江大学，2002.