远程抄表系统介绍（推荐8篇）
远程抄表：是指利用微电子和计算机网络、传感等技术自动读取和处理表计数据，将城市居民的用水、电、气信息加以综合处理的系统。自动抄表技术使各水、电、气公司及物业管理部门从根本上解决了入户抄表收费给用户和抄表人员带来的麻烦，避免了许多不必要的纠纷。准确而便捷的收费系统，不但能提高管理部门的工作效率，也适应现代用户对用水、用电、用气缴费的需求。一.远程自动抄表系统概述
现在最常见的远程自动抄表系统是采用分线制集中抄表方式，即由采集器定时顺序采集来自多路分线连接的水、电、气表信号并进行数据处理、存储，各采集器之间采用总线制连接，最后连接至计算机。其典型特点是各户表通过分户线连接至采集器位置。系统一般分为四层次结构；现场采集器、服务器（区域管理器）、通信控制器、管理器中心，部分产品还会附带一个掌抄器。系统结构如下图所示：
1．现场采集仪器：完成对现场表具输出数据的采集，一般一个采集器可以对多个基表进行采集。但是目前支持一个采集器对几种不同种类的基表同时进行采集的产品不是很多。2．服务器（区域管理器）：以多机通信方式采集数据采集器中的表数据，然后进行处理、存储，并通过通信总线与总控制室的系统管理中心的计算机相连。一个服务器可以连接几十个数据采集器（视系统通信方式定）。
3．通信控制器：连接服务器与管理中心的计算机对信号进行协议转换。
4．管理中心：管理中心由多媒体计算机和系统管理软件组成。安装在物业管理中心处。可以通过借口连接至营销系统。可以借助internet技术，将管理中心的计算机与电力、水、煤气或其他代收费部门的网络相连接实现网上抄收，上网用户可以在线查询自己的费用情况，方便实用，并可扩展到电子商务，实现网上付费。二．电力远程抄表
1、当前表端获取数据方式
人们知道，要将机械表转换为数字表，都必需将机械转动的角度（角位移）转换为可计 数的信号。最原始的转换是利用机械触点开关以形成脉冲。在上世纪八十年代，光电技术逐步普及，得到了广泛应用。在抄表系统初级阶段，用得较多的是光电二极管和光敏三极管，包括可见光和红外光，其应用方式有穿透式和反射式。光电直读是近几年出现的读取表端数据的模式之一。其基本原理是将字轮按角度编码，通过光电读出该字轮所处位置的数字。光电直读最大的优点是不必长期供电，只在读取数据供电即可。但是，其结构复杂，易受水、油、气等污染，从而造成读表数据不准确。表端最重要的问题是解决信号增量必须和机械转动保持一一对应关系，非常可靠。正由于各个自动抄表系统生产商各自解决表端方案不完全相同，在市场上反应的效果也自然相异。
2、信号传输产生的问题
信号传输的方式很多，有线、无线。在每种方式中，它的拓扑构架，它的通信协议等都 直接影响到它的通信质量。
就当前技术发展水平，绝大多数远程抄表系统采用了有线方式，或部分有线方式。有线方式初期建设投资大，工程难度大，但是通信质量较好。但是由于近年高层建筑增多，高级住宅增多，布线工作面临新的问题，除了工程难度以外，用户满意度就很难解决，特别是已住用户，要在室内打墙凿孔，很难做到户户满意。在住宅小区内布线，也会影响小区的人文景观，在一般情况下，小区物业管理和业主是不允许破土或空中架线的。
无线传输通信近几年发展较快，特别是 433MHZ 频段开放以后，很多制造商都把这一技术优势引入自动抄表系统中，有的企业甚至直接引进西方发达国家已作成数据采集传输一体化的成品模块，但涉及到信号链接、组网等很多问题，使用起来并不理想，推广很难进行下去。
GPRS技术是当前自动抄表系统中的热点，它的优势是借用了中国移动通信现成的通信平台，不需要用户自己维护和管理。但是，GPRS 通信设备生产商很多，有的系统虽然选择了GPRS，却没有选择到一个性能优良的 GPRS，或对 GPRS 参数设置没有达到最佳状态，使数据传输质量不高，效率不高，直接影响到自动抄表系统的工作效率。
3、系统平台进一步优化
中心控制软件和工作平台是自动抄表系统的核心部分，它决定了系统的平台是否高效、可靠和应用自如。
十多年来，自动抄表系统经过科研机构和企业推动，工程技术人员的努力奋斗，取得了 长足的进步，全新的自动抄表系统方案已经成熟，并逐步在市场上得到推广和应用。
三、GPRS电力远程自动抄表
1、系统概述
GPRS电表远程抄表系统由电度表、带GPRS通讯模块的采集器和服务器组成。采集器实时采集用户的用电数据，通过GPRS把数据汇集到服务器。具有采集数据快速准确，能快速生成用电统计分析,交费单据等特点，与传统的人工抄表、电话线抄表相比，极大地提高了效率。系统除了准确、实时抄表外，还提供了设备管理功能，如告警：开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警等；控制：对欠费用户进行拉闸等。并提供停电数据保护功能，在停电48—72小时内仍可抄表和监控。系统可以结合移动公司的短信平台，在告警时，可根据具体内容发短信给相关的管理人员。
2、系统组成
系统可以由带系统软件的主站、带GPRS模块的采集器、电度表组成。手持终端是本系统的补充，在系统出现意外时进行人工抄表。
主站：运行集中抄表系统的计算机（服务器或PC机）称为主站，主站通过GPRS网络与采集器相连。主站要配置一个固定的IP地址和互联网出口。
带GPRS模块的采集器：收集电表数据传送到数据中心，它连接主站和电度表。电度表：计量并显示用户的用电情况，将用电信息传输到GPRS采集器。这三个主要的组成部份是相互关联的主从关系。
3、抄表模式
3.1居民用户抄表系统
1、电表：级单相静止式（电子式）电度表，具有光耦脉冲输出功能。
2、带GPRS功能的采集器（内置Saro-3130P的GPRS-DTU）：（1）24个I/O口，可带24户电度表（2）停电数据保护
（3）带后备电源，停电后仍可抄表
3、抄表内容：电量、其它
4、抄表形式：（1）自动抄表（2）定时上报（3）实时查询
5、告警内容：（1）开箱告警（2）停电告警
可增加远程控制拉闸功能，电能表要增加内置继电器。3.2大集团用户抄表系统
1、电表：A）三相有功无功多功能表，有功0.5级、无功2级，具有RS-485通讯接口，电力部DL/T645通讯规约。或者使用：B）三相有功复费率表，有功1级，具有RS-485通讯接口，电力部DL/T645通讯规约。实现电能量（有功、无功）的计量和功率因数、电压、电流、频率等参数的测量。
2、带GPRS功能的采集器：
（1）带一个与电能表通讯的RS-485接口，一个与主站系统通信的GPRS接口，三个用于报警监测的开关量输入口和三个用于远程控制的模拟量输出口。
（2）支持部标通信规约（3）停电数据保护
（4）控制输出（用于远程控制拉闸或其他功能）（5）带后备电源，停电后仍可抄表
3、系统功能
（1）设置电能表的参数，读取各种计量和管理数据；（2）抄表数据的统计、查询、备份、报表、图表生成；（3）厂站管理；
（4）自动抄表、定时上报、实时查询等；（5）掉电数据保存；（6）瞬时量数据的综合处理；
（7）系统数据备份、存档和向外输出数据；（8）历史数据事件记录功能；（9）实时报警；
（10）根据线路上的表计关系计算线路损耗；
（11）可提供多路模拟量、开关量输入，实现开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过压告警、过流告警、过载告警、倾斜或移动报警等其他功能；
（12）远程控制断电功能；（13）采集的参数，如：
◆当前、上月、正向有功、反向有功、无功四象限的总及尖、峰、平、谷四费率电量； ◆正向、反向、有功、无功的最大需量及最大需量发生时间； ◆有功功率、无功功率、三相电压、三相电流、功率因数； ◆感想失压累计次数、失压累计时间、集抄器停电起止时间等；
◆单位时间负荷曲线、三相电流曲线、三相电压曲线、有功功率曲线、无功功率曲线、功率因数曲线。
3.3变电站抄表系统
1、电表：三相有功无功多功能表。
2、带GPRS功能的采集器：
（1）带一个485口，三个开关量和三个模拟量；（2）支持部标通信规约；（3）停电数据保护；（4）控制输出；
（5）带后备电源，停电后仍可抄表。
3、抄表内容：（1）电压、电流；
（2）有功正、反向分时电量；无功四象限分时电量；（3）有功正、反向分时最大需量及发生时间；（4）无功正、反向分时最大需量及发生时间；（5）断相时间、次数及断相期间用电量；（6）负荷曲线。
4、抄表形式：（1）自动抄表；（2）定时上报；（3）实时查询。
5、告警内容：（1）开箱告警；（2）停电告警；（3）逆相告警；（4）超温告警；（5）过压告警；（6）过流告警；（7）过载告警；
（8）倾斜或移动报警等其他功能。
4、系统的功能与特点
（一）安全可靠：安全性由三方面构成：第一，ORACLE数据库是大型的、多用户的数据库，它的安全性高，允许多用户同时使用同一数据库而不会破坏完整性，用它来做抄表系统的数据引擎可以保证数据的安全；第二，系统对用户实现分级授权管理功能，通过检查使用者的名字和授权密码，赋予使用者相应的操作权，借鉴银行系统的密码管理模式限制无关人员改变数据库和硬件设置。第三，防火墙功能及完善的数据备份功能，防备系统受到人为的恶意攻击，数据备份功能确保在硬件系统故障时，也能随时在新的硬件设备上数据无丢失地启动抄表系统。
（二）完善的系统日志：系统日志记录了进入系统，离开系统，收费，设置硬件，改变运行参数操作等及操作者，操作时间，凡是改变数据库的操作都被记录下来。
（三）抄表速度快：抄表快、数据准确，抄表时PC机只读采集器的数据，数据传输采用1200波特率，传输速度快，并对每个数据块都有效验码，保证了传输的准确性。
（四）广播对时功能：该功能使得系统中的所有电能表的时间基准与PC机保持一致，对时成功后，由电池供电的电能表内部时钟，不再需要PC机的干预。因此，只要保证在对时时刻，PC机的时间是正确的，以后在运行的过程中，改变PC机的时钟并不会影响电能表的时间。
（五）自动抄表功能：按照设置的抄表开始时间和抄表间隔，到预定的抄表时刻，系统便会依次拨号去抄采集器或电表内的数据。对于抄不上数据，系统会自动补抄或人工发命令补抄。
（六）电量冻结功能：可以方便地定义总表，安装和删除总表，给总表分配分表。通过安装适当的总表，结合抄冻结数据功能，就可得某一特定的时刻的总表读数，各分表的读数（由此得到读数和），就可以计算出某部分电路的电能损耗，为确定电费提供依据。
（七）电费管理功能：收电费前，统一抄录一次电费数据。当确保数据库内的数据反映最近的电表读数后，利用程序中的功能自动计算出当月用电量和电费。交纳电费时，只需输入用户号，当月用电量和电费由程序填写。每笔电费都有详细记录，便于对帐。
（八）设备管理功能，如告警：开箱告警、停电告警、逆相告警、超温告警、过载告警、倾斜或移动报警等；控制：对欠费用户进行拉闸等。并提供停电数据保护功能，在停电48——72小时内仍可抄表和监控。本系统结合移动公司的短信平台，在告警时，可根据具体内容发短信给相关的管理人员。
5、总结
1 系统的结构
热网远程计量监控系统主要由就地供热流量计、数传模块 (含SIM卡) 、移动/联通无线通信网络、与因特网连接的数据接收服务器和供热管理操作站组成, 如图1所示。
2 系统的工作原理
2.1 概述
供热流量计采集到热用户用汽的瞬时流量、温度、压力的数据后, 在二次表液晶面板或发光二极管显示, 同时对蒸汽流量进行累积, 作为特定时段内热用户耗用蒸汽的总量。数传模块通过串口方式与二次表通讯, 取得的供热蒸汽数据包通过安装在数传模块内的移动/联通SIM卡以GPRS方式发送到连接在因特网上的数据接收服务器 (有固定IP) , 再由连接在服务器局域网内的供热管理操作站通过系统软件显示各热用户相关的参数和状态。
2.2 通信协议及原理
GPRS是通用无线分组业务 (General Packet Radio System) 的缩写, 是介于第二代和第三代之间的一种技术, 通常称为2.5G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。其突出优点为以下几方面。
(1) 高速数据传输:速度10倍于GSM, 可以稳定地传送大容量数据文件。
(2) 永远在线:由于建立新的连接几乎无需任何时间 (即无需为每次数据的访问建立呼叫连接) , 随时都可与网络保持联系。
(3) 仅按数据流量计费:只有在数据流通时才计算费用, 体现了少用少付费的原则。供热蒸汽数据包在交换的过程中产生的网络数据流很小, 按每5秒更新一次数据计算, 每个热用户每月产生的GPRS流量费用一般不超过15元。
GPRS终端通过串口通讯接口从流量计二次表取得蒸汽数据, 处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站。分组数据经SGSN封装后, SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点G G S N进行通信。G G S N对分组数据进行相应的处理, 再发送到热网数据接收服务器。由于GSM网络无静态IP地址, 故其他通信设备不能向它提出建立连接请求。因此, 热网数据接收服务器必须在因特网拥有一个固定的IP, 以便监测终端可以在登陆GSM网络后通过该IP找到热网数据接收服务器。热网数据服务器可由热电厂有固定IP的网络服务器兼用, 减少硬件设备的投入。
3 系统功能
3.1 显示热用户地理位置或供热管线系统图
系统图中包括、各热用户瞬时流量、压力、温度、累计流量及仪表工作状态等动态显示, 不同状态采用不同颜色表示。
3.2 数据采集功能
(1) 设定数据采集:可以采集仪表内部设定参数, 以便备案管理, 同时监测仪表的运行状况。
(2) 实时采集功能:采集瞬时流量、累计流量、测量压力、测量温度、流量计频率值 (差压值) 、用气时间, 事件代码, 非正常修改报警。
(3) 断电记录采集功能:按需采集断电记录。
3.3 可变数据采集周期
按需求对各检测点进行采集周期的调正, 确保重点用户的采集。并根据不同的仪表类型采用不同的通讯协议方式进行数据传输。 (数据采集周期可根据要求设定) 。
3.4
总线、支线管损显示
3.5
子站扩展功能 (可扩展至1 5 0个检测点)
3.6
多种接入方式, 即GPRS、RS485专线、电话采集三种方式
4 结语
热网远程计量监控系统对于热电厂来说, 特别是热用户达到一定数量后, 可以有效的减少热网巡视人员的工作量, 确保热网运行状况和参数正常。有利于运行人员对供热参数的了解和掌握, 及时发现热网运行和蒸汽计量的异常, 减少双方的纠纷, 保证供热企业的经济效益。
参考文献
[1]姚冰怡.热力站无人值守的热网监控系统[J].煤气与热力, 2007 (04) .
[2]马权.浅谈实施热网监控后的节能减排[J].应用能源技术, 2009 (06) .
【摘 要】该文通过对目前国内远程抄表系统进行分析，提出直接利用低压电力线构成与低压电网系统结构相对应的用户电能表终端+配变集中器组网的远程抄表系统。
【关键词】远程抄表；居民小区；低压扩频载波
1.远程自动抄表系统的现状及其特点
一般情况下，一个家属楼单元有14～18块低压电能表，单元子区数据采集器负责采集其下属的电能表电量数据，配变集中器则负责收集配电变压器下面的所有单元子区采集器的数据。从数据传输的角度看，其组网方式有：两级纯专线组网方式、 两级混合组网方式、两级载波组网方式。
从组网拓扑的角度讲，只要在用户电能表、单元子区采集器、配变集中器采用专用信道通信，远程自动抄表系统的缆线工程量就非常大，有线专用信道的维护也有一定困难。鉴于这种情况，各科研单位和厂商都在努力做到取消单元子区采集器，实现用户电能表与配变集中器的直接低压电力线载波通信，这样就大大减少了缆线工程量，而且数据远程传输的组网拓扑与低压配电网保持一致，有利于系统的运行维护和用户数量的模数化扩展。这种拓扑要求一个用户终端，不但要实现电能计量，还要实现数据信息的编码、解码、载波收发等功能。可以构成完全基于低压电力线信道的载波电能表+配变集中器+营业站主机的组网拓扑。
2.试点居民小区远程抄表系统方案
（1）在试点小区的配电变压器和小区住户之间不敷设任何专用有线信道，数据的上行或下行传送必须使用现成的低压电力线作为数据媒介。
（2）只在配电变压器和住户地点对应安装数据的收发装置，建立起各用户电能表终端与配变集中器的直接数据链路，中间不安装任何硬件上的中继或第二级集中转发装置。
（3）用户电能表终端除了记录电量外，它还应该执行就地保护和远方监控功能。
2.1系统组成结构
系统由营业站用电管理主机、配电变压器集中器、接在配电变压器低压电力线上的多个用户电能表终端（接于A相的A1～Ap终端、接于B相的B1～Bm终端、接于C相的C1～Cn终端）和通信信道组成。配电变压器集中器和用户电能表终端分别与配电变压器、用户一一对应并就地分布式安装。用电管理信息只能在系统的上下级之间传输。其中用电管理主机到配电变压器集中器的信息传输媒介采用扩频无线信道或公共电话网（第一级信道），配电变压器集中器到用户电能表终端的信息传输媒介利用低压电力线载波信道（第二级信道）。本系统的任务在于实现低压用户电量数据的远程传输和抄算，对低压电力用户的负荷和用电进行远程监控。
由于使用了分布式安装结构，在系统建设上与集中抄表箱用电系统相比，无须庞大繁琐的缆线工程，施工难度将会大幅下降。系统的扩展将随用户或配变数量的递增而模数化扩展，就象增加一个用户增加一块电能表那样简单。因此，系统扩展极具伸缩性，不会象集中式系统那样新建时资源闲置，用户发展时容量又不够。应该说，这个系统比较符合营业用电管理系统发展的主流方向。
2.2网络通信协议的选择与研究
在计算机网络中，信道共享技术已经比较成熟。一般可分为两类，即受控接入和随机接入。
随机接入共享信道的特点是所有用户都可以根据自己的意愿随机地发送信息。实际上就是争用接入，征用胜利者才能获得总线，从而发送自己的信息。典型的随机接入是载体侦听多重访问/冲突检测（CSMA/CD）网络，其为总线型结构，后文重点介绍的基于CEbus的扩频载波线性扫频信号（Chirp）由于具有自相关性，所以适用于CSMA网络。结合电力线的传输特性，综合比较各种网络，在本文所要开发的远抄系统中选用CSMA协议应该是比较合适的。CSMA协议网络的缺点，如时延不确定、重载时效率下降，对数据传输量较小的远程抄表系统来讲，并不是值得考虑的问题。
2.3用户电能表终端的总体设计
用户电能表终端由AC/DC开关电源模块、电量传感器模块、故障保护模块、计量模块、负荷控制模块、LED显示模块、MCU系统模块、低压扩频载波通信模块构成。
多输出开关电源负责为用户电能表终端供电，它输出DC+5V 0.5A和DC±15V0.5A电源各一组，其交流输入的设计范围为AC220V ±20%。为了降低电源模块的体积，采用TOP2XX脉宽调制功率开关为核心器件，构成单端反激式电路。
故障保护模块负责监视低压用户的负荷电器的运行情况，当发生短路、过流、漏电或电网电压超标时，向MCU系统模块发出信号请求执行断电控制程序。
计量模块负责把用户的用电功率转化为频率正比于功率大小的脉冲串，提供给MCU系统模块进行电量计算。即使用户实施了窃电行为，它仍然可以输出正确的电量计算脉冲串，并向MCU系统发出窃电信号。
负荷控制模块是一个受MCU系统输出的TTL电平控制的大功率交流无触点开关，能够过零关断或开启6kW的负荷功率。
MCU系统由AT89C528位单片机、X5045看门狗芯片和DS1302时钟日历芯片构成。它是用户电能表终端的计算监控中心，主要负责对电量脉冲串进行计算或处理，执行就地或远方的负荷控制程序，与低压扩频载波通信模块进行数据交换并控制其收发信。
显示模块由一个8位LED及其动态扫描控制芯片构成，主要完成电量数据的旧的查询显示，便于用户了解自己的电量或电费情况。
低压扩频载波模块主要由SSC P200低压电力线扩频载波网络控制器、前置功放和电力线耦合电路构成，负责对MCU系统送来的数据进行线性扫频调制，放大后耦合到电力线上，对通过电力线送来的载波信号进行扫频解调后送给MCU系统。这种数据通信采用了收发分时控制的半双工通信。该模块与配变集中器的设计通信距离为1000 m。在信道特性最恶劣的情况下，也要保证不小于600m。
2.4配电变压器集中器的总体设计
配变集中器主要由三个分相耦合的低压扩频通信模块、三个按相配置的电能表模块、MCU单片机系统、3个双口RAM和一个工控机系统及电话线调制解调器构成。
低压扩频载波通信模块分相配置，是为了杜绝跨相耦合载波信号，电能表和MCU电路按相配置是为了使集中器能够并行处理各相的用户终端数据，增加数据传输和处理速度。以上电路基本上与用户终端类似，只是不具备故障保护、窃电侦测和负荷控制电路而已。
在配变集中器内设置电能表模块便于对每一相的总电量进行计量和统计分析，以作为用电管理部门考核线损和平衡3相负荷的依据。
工控机完成与每一相的MCU系统交换数据，并通过Modem和公用电话网与营业站抄算主机交换数据信号。上行和下行数据要经过工控机的处理，并在不需要数据通信的时候储存在工控机的磁盘中。鉴于数据处理量不是很大，选用486工控机就能满足要求。
2.5营业站抄算主站的总体设计
营业站抄算主机主要由PC机、电话线Modem及其软件构成。主要负责营业站到配电变压器集中器之间的数据指令的调制发送、解调接受及综合分析处理。另外，电话线Modem还可以将营业站用电管理主机与电费托收银行联机。
PC微机主要完成用户用电数据的采集，送电能表参数、用电信息、欠费警告及断电控制，不安全和违章用电监视报警，用户用电管理及查询，报表输出等功能。
【参考文献】
[1]邵源，钟炬，等.关于低压用户集中抄表系统综述.电力系统自动化，1999（9）.
[2]徐平平，邱玉春.电力集中抄表中的通信技术.电力系统通信，1999（4）.
注：以下各专业主要课程仅供参考，学生入学后以学院安排的教学计划为准。
工商管理（专升本）
培养目标：本专业培养掌握管理、经济、法律、现代企业经营的理论、知识和能力，适应新世纪要求，具备综合素质和解决实际问题的能力，能在各类企、事业单位从事管理工作的工商管理学科专门人才。主要课程：英语、计算机应用基础、管理学、管理统计学、经济学、会计学、财务管理、管理信息系统、人力资源管理、生产运营管理、企业战略管理、物流与供应链管理等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：管理学学士
公共事业管理（专升本）
培养目标：本专业培养具有一定的管理学、经济学和法学等方面的知识及应用能力，在各类组织中能进行有效沟通、熟练运用各种综合知识并能进行有效操作的复合型高级管理人才，能在各类中介组织、政府部门、工商企业以及大中专学校从事各种管理工作的专门人才，提高组织效率，实现组织目标。主要课程：英语、计算机应用基础、经济学、管理学、人力资源管理、公共经济学、经济法实务、行政法学、国际经济合作、管理沟通、公共组织绩效管理、公共政策学等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：管理学学士
会计学（专升本）
培养目标：本专业培养具备现代经营管理理念与职业会计学知识和能力的人才，能在各类企业、事业单位从事专业会计与管理工作。
主要课程：英语、计算机应用基础、管理统计学、中级财务会计、高级财务会计、会计学原理、财务管理、成本会计学、审计学、管理会计学、税法、会计电算化等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：管理学学士
金融学（专升本）
培养目标：本专业培养具有现代金融学理论知识和业务技能，能在银行、证券、保险、投资等金融机构及其它经济管理部门和企业从事相关工作的人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、经济学、金融学、国际金融学、证券投资学、商业银行经营与管理、保险学、公司金融、金融工程学、国际财务管理、国际投资学等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：经济学学士
法学（专升本）
培养目标：本专业培养具备比较扎实的法学专业知识和熟练应用法律能力，能胜任立法、检察、审判、行政执法工作和律师实务、企业法律实务工作的应用型专门人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、法理学、宪法、中国法制史、民法、刑法、行政法与行政诉讼法、商法、刑事诉讼法、民事诉讼法、经济法、知识产权法、国际经济法等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：法学学士
市场营销（专升本）
培养目标：本专业培养具备管理、经济、法律等方面的知识和能力，能在各类企、事业单位从事市场营销策划和营销管理工作以及营销理论教学与研究工作的营销管理学科高级专门人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、管理学、经济学、会计学、财务管理、管理信息系统、人力资源管理、管理统计学、市场调研、营销策划、网络营销等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：管理学学士
汉语言文学（专升本）
培养目标：本专业培养具有一定的文艺理论素养和系统的汉语言文学知识，能在新闻文艺出版部门、高校、科研机构和机关企事业单位从事汉语言文学教学、文学评论与研究工作，以及文化、宣传方面的实际工作的汉语言文学高级人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、中国文学、语言学概论、文学理论、外国文学、美学、现代汉语语法修辞、文学写作、西方现代文艺流派等。
毕业最低学分：80 学分
授予学位：文学学士
汉语言文学（师范方向）（专升本）
培养目标：本专业培养具有一定的文艺理论素养和系统的汉语言文学知识，能在新闻文艺出版部门、高校、科研机构和机关企事业单位从事汉语言文学教学、文学评论与研究工作，以及文化、宣传方面的实际工作的汉语言文学高级人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、中国文学、语言学概论、文学理论、外国文学、美学、现代教育技术、语文教学研究，教育心理学等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：文学学士
英语（经贸英语）（专升本）
培养目标：本专业培养具有扎实的英语语言基础，具备较强的英语交际能力、以及一定的语言学、文学或理工、经贸专业知识，能在教育、外事、经贸、文化、科研、旅游等部门从事教学、翻译、研究、管理工作，从而成为适应面广的外语复合型高级人才。
主要课程：计算机应用基础、综合英语、英语听力、英语写作、英汉翻译、经济学、商务交际与谈判、英美文学、国际金融实务、国际贸易函电、进出口业务、日语等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：文学学士
计算机科学与技术（专升本）
培养目标：本专业培养从事计算机软件系统的开发和应用，能适应二十一世纪计算机科学与技术发展需要、基础全面的实用型、创业型的高级计算机软件技术人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、程序设计基础（C）、数据结构与算法、面向对象程序设计、数据库系统概论、软件工程基础、操作系统原理、计算机网络基础、WEB程序设计、数据库应用程序设计等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：工学学士
电气工程及自动化（专升本）
培养目标：本专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、以及电子计算机技术应用等领域工作的宽口径、实用型的高级工程技术和管理人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、工程数学、电路原理、电子技术基础、微机原理与接口技术、电力电子技术、电机与拖动、控制理论、机电运动控制系统、电力工程基础、供配电实用技术、自动控制元件等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：工学学士
电子商务（专升本）
培养目标：本专业培养掌握必备的电子商务基础理论知识、具有从事电子商务专业工作所必需能力的专门人才。能够在工商企事业单位及政府部门从事和电子商务相关的管理或研发工作，能熟练运用现代经济理论、电子商务技术等，独立进行电子商务软件应用，网络经营与管理，网站建设与规划的高等技术应用型专门人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、电子商务导论、网络营销、通讯与计算机网络、电子商务技术基础、网络经济概论、数据库技术、物流与供应链管理、网上支付与结算、高级程序设计（JAVA）、电子商务系统结构及应用、信息系统安全等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：管理学学士
信息管理与信息系统（专升本）
培养目标：本专业培养具备计算机技术、信息处理技术、经济管理等方面的知识，能熟练运用信息技术与管理方法，在各类企业、事业单位及政府机构从事信息管理、信息系统的开发以及信息系统的规划设计和评价的复合型人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、信息管理、数据库技术、数据挖掘、通讯与计算机网络、高级程序设计（JAVA）、管理信息系统、管理统计学、运筹学、生产运营管理、信息系统的设计与实现、信息系统安全等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：管理学学士
人力资源管理（专升本）
培养目标：本专业培养具备现代人力资源管理理念和综合管理素质与能力的人才，能在各类企业、事业单位从事管理工作。
主要课程：英语、计算机应用基础、管理学、管理统计学、经济学、会计学、财务管理、组织行为学、管理信息系统、人力资源管理、人事选拔与测评、绩效管理等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：管理学学士
土木工程（工程管理）（专升本）
培养目标：本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具备土木工程技术及与工程管理相关的管理、经济和法律等基本知识，获得工程师基本训练，具有一定的实践能力、创新能力的高级工程管理人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、建筑企业管理学、建筑工程经济、运筹学、建设项目管理、会计学、工程项目施工组织、工程造价确定与控制、房地产开发与经营、建设法规与合同管理、工程管理专题等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：工学学士
学前教育(专升本)
培养目标：本专业培养具有现代教育思想和理念，具备学前教育的基本理论和基本技能，能够在幼儿园、托儿所或少儿活动中心等学前教育机构从事教育教学和管理工作及社会服务的应用型高素质专门人才。
主要课程：英语，计算机应用基础，学前教育学，幼儿心理健康与教育，学前游戏论，家庭教育学，幼儿园课程论，幼儿园组织与管理，学前教育研究方法，学前儿童语言教育，学前儿童艺术教育，学前教育诊断与咨询，学前教育史等。
毕业最低学分：80学分
授予学位：教育学学士
护理学（专升本）
培养目标：本专业在大专基础上，培养具有医学基础、医疗、预防保健、人文科学及护理学的基本理论和基本技能，具备从事现代医院的临床护理、急重症监护、护理管理、护理教学、护理科研和社区医疗保健服务的能力，能达到本科层次的高级护理人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、药理学（甲）、护理心理学、现代护理学、急重症护理学、康复护理学（甲）、社区护理（甲）、护理研究、老年护理学。
毕业最低学分：87学分
授予学位：理学学士
药学（专升本）
培养目标：本专业培养对象为具有专科学历，现从事药学科研、生产、经营、使用及有关医药管理工作的在职人员。通过远程学习，要求学员掌握现代药学基础理论、专业知识和实验技能，掌握现代网络信息技术，具有宽厚的人文社会和自然科学基础知识，独立分析解决问题能力和合作协调能力，成为能够从事药物分析、药物合成、药理检测、药物研究和开发、医药营销、药物制剂生产与药事管理等方面工作的高级复合型药学本科人才。
主要课程：英语、计算机应用基础、药学导论、无机及分析化学、生物化学（药）、药物经济学、有机化学、物理化学、药用植物学与生药学、药物化学、药剂学、药理学（药）、药物分析。
毕业最低学分：87学分
授予学位：理学学士
会计（高起专）
培养目标：本专业培养学生具有组织管理、经济原理、法律基础和会计知识背景，能够胜任一个具体机构的财务与会计工作，熟练掌握会计工作的基本技能，适应市场经济与对外开放的就业环境，使学生成为会计工作的主力，未来的会计职业工作者。
主要课程：计算机应用基础（A）、基础英语、财务管理（专）、经济学概论、管理学概论、成本会计学基础、会计学基础、中级财务会计基础，会计电算化基础、管理信息系统概论、税法（专）、审计学(专)、管理会计基础等。
毕业最低学分：78学分
工商企业管理（高起专）
培养目标：本专业培养掌握管理、经济、法律、现代企业经营的理论、知识和能力，适应新世纪要求，具备综合素质和解决实际问题的能力，能在各类企、事业单位从事管理工作的工商管理学科专门人才。
主要课程：计算机应用基础（A）、基础英语、管理学概论、经济学概论、财务管理（专）、会计学基础、市场营销、物流管理概论、商业谈判技巧、管理沟通实务、人力资源开发与管理、生产管理、国际贸易、管理信息系统概论等。
毕业最低学分：78学分
建筑工程管理（高起专）
培养目标：系统掌握管理学、经济学、法律和工程技术等方面的基础知识，能熟练运用计算机等现代管理手段进行工程项目管理；培养基础扎实、技术能力强的实用技能型人才。学生毕业后，能够顺利获取建造工程师、监理工程师、造价工程师、房地产估价师、房地产经纪人、咨询工程师（投资）等资格证书，胜任在建筑施工企业、建筑管理部门、房地产企业等从事施工技术与管理、工程造价、质量管理等方面的工作。
主要课程：计算机应用基础（A）、基础英语、建筑识图与构造、建筑材料、建筑施工技术、工程力学与建筑结构、会计学基础、建筑企业管理(专)、工程项目管理、建筑工程经济(专)、建设法与合同管理(专)、房地产开发与经营(专)、工程项目施工组织、工程概预算、工程风险与保险、建筑工程施工组织管理等。
毕业最低学分：78学分
学前教育（高起专）
培养目标：培养具有现代教育思想和理念、掌握学前教育的基本理论和基本技能，能够在幼儿园、托儿所或少儿活动中心等学前教育机构从事教育教学和管理工作及社会服务的应用型高素质专门人才。
主要课程：计算机应用基础（A)、基础英语、教育概论、学前教育学基础、学前心理学基础、学前儿童健康教育、学前儿童语言教育概论、学前儿童美术教育、学前儿童音乐与舞蹈教育、学前儿童科学教育、学前课程与教学概论、幼儿园活动组织与管理概论、教师修养等。
毕业最低学分：78学分
市场营销（高起专）
培养目标：本专业培养具备管理、经济、法律等方面的知识和能力，能在各类企、事业单位从事市场营销策划和营销管理工作以及营销理论教学与研究工作的营销管理学科的专门人才。
主要课程：计算机应用基础（A）、基础英语、管理学概论、经济学概论、财务管理（专）、会计学基础、市场营销、物流管理概论、商业谈判技巧、管理沟通实务、市场调研与分析、消费者行为学、广告学、服务营销等。
毕业最低学分：78学分
护理（高起专）
培养目标：本专业针对具有护理中专基础的在职护理人员，培养其具有医学基础、医疗、预防保健、人文科学及护理学的基本理论和基本技能，具备从事医院的临床护理和社区保健服务的能力，达到专科层次的专业护理人才。
主要课程：计算机应用基础（A）、基础英语、护理人文学、生理学、病理学与病理生理学、微生物学与免疫学基础、基础药理学、护理心理学（乙）、护理学导论、健康评估（乙）、内科护理学（乙）、外科护理学（乙）、妇科护理学（乙）、儿科护理学（乙）、急症护理等。
毕业最低学分：82学分
药学（高起专）
培养目标：本专业培养对象为具有中专学历，现从事药学生产、经营、使用及有关医药管理工作的在职人员。通过远程学习，要求学员掌握现代药学基础理论、专业知识和实验技能，掌握现代网络信息技术，具有宽厚的人文社会和自然科学基础知识，具有创新意识及较强的自学能力、终身学习能力、独立分析解决问题能力和合作协调能力，成为能够从事药物分析、医药营销、药物制剂生产与药事管理等方面工作的应用型药学人才。
主要课程：计算机应用基础（A）、基础英语、药学导论（A）、无机及分析化学（A）、有机化学（A）、物理化学（A）、生物化学（A）、药理学（A）、实用药剂学、药用植物学与生药学（A）、药物分析（A）、药代动力学、药事管理（专题）等。
根据上级各级教育主管部门的指示精神，8月1日—8月10日，我校初中语文、数学、英语、物理、化学学科12名教师参加了了为期十天的远程培训学习，取得了优异的成绩。现将经验介绍如下：
一、做好前期准备工作是确保我校此次初中教师新课程远程研修培训工作的顺利开展的基础。
为确保此次初中教师新课程远程研修培训工作的顺利开展，学校领导高度重视，提高认识，学校一把手亲自挂帅，层层发动,组织到位，责任落实，措施得力；学校提前做好充分准备，无论是指导教师的选拔、学员的组织，还是场地、微机室的准备、视频的下载、学习氛围的创设等都要做到万无一失，保证培训工作的顺利进行。确定了详细的培训方案。参加培训的教师十分珍惜这次机会，以积极的热情投入到学习中去，认真完成作业和撰写心得体会，广泛的与教育同行进行交流，不断提高自己的业务水平；学校要求教师明确培训纪律，切实做到“四个确保”：即确保全员参与、确保集训时间、确保完成任务、确保培训有成效、有收获。
二、注重过程管理是确保此次初中教师新课程远程研修培训工作的顺利开展的关键。
抓好落实、完善制度、注重过程管理是我校开展远程研修培训工作的重点。为确保此次初中教师新课程远程研修培训工作的质量，我校制定完善了四项制度: 一是培训考勤的考核制度，注重培训理论升华和培训效果应用的考核。二是学员作业质量的考核制度，要求学员在完成作业数量的前提下注重提高作业的质量，严防抄袭作业现象发生。
三是研修结果运用的制度，对研修不合格的学员要处罚，同时学校将研修考核结果恰当运用到教师年度考核和评先树优、职称评聘中去，并在培训过程中严格考勤，严格管理，确保参训率。
四是建立技术保障制度，技术人员加强微机维护，全程在场，及时处置技术故障，确保研修正常进行。
三、强化监督指导是确保此次初中教师新课程远程研修培训工作的顺利开展的保障
视频的下载、网络的畅通、学习氛围的创设等都做得十分到位，严格按照要求组织教师集中观看视频、按时进行校本研讨和网上提交作业及上传文章与评论。参训教师精神饱满、学习认真。学校领导除了督促本校教师观看视频，校本研讨，网上交流、提交作业、上传文章与评论外，还全程参与培训学习。在培训中指导、研究、服务、管理。
四、远程研修培训的收获
虽然培训只有短短的十天，但教师们对这次培训都非常满意，收获颇多。具体有以下几点：
1、通过这次远程研修培训，丰富了教师们对教师职业的认识，深刻感受到教师职业的神圣与魅力，更新了教育、教学观念，拓宽了思路，对新课程的认识与实践都有了一个质的飞跃，对自身的素质提高有很大的推动作用。
2、通过这次远程研修培训，让参训教师耳目一新，开阔了眼界，找到了前进的目标，对今后的工作可起到“他山之石可攻玉”的促进作用。
3、通过这次远程研修培训，提高了教师解读新课标、新教材的能力，引导教师了解了当前的教改方向、教改前沿信息，提升了教师的教育理念和教育观念。
4、通过这次远程研修培训，提高了教师的角色意识，增强了教师的责任感、使命感，明确了教学工作的重心是培养学生良好的行为习惯，培养学生学会做人、学会求知、学会生活、学会创新的能力。
5、通过这次远程研修培训，让广大教师获得了很多的信息,开阔了视野,同时为今后的工作打下了坚实的基础，许多教师都表示培训学习不但学有所获，更重要的是一定要做到学有所用，把学到的知识应用到今后的教学实践中去。
6、通过此次远程研修培训，教师学习方式由依靠书本向网络研修的快速转变，增强向网络、多媒体等资源学习的意识。既提高了教育教学能力，也让教师们体会到了现代教育技术所带来的快捷与方便。
该次远程研修培训有三个方面值得学习、借鉴：一是促教师自我反思、进入研究状态。教师通过抓教育教学中的疑点、妙点、败点、常点，持之以恒写反思，实现了由被动反思到主动反思到理性反思的转变历程。二是通过培训研修学习，改变教师的备课方式、思维方式，克服教师备课中的依赖性，培养教师思维的独立性和创造性。三是营造了同伴互助的良好氛围，提高了教师课堂教学的自主意识和价值意识，培养平等、悦纳、开放、进取的校本教研文化。
五、存在的问题及反思
1、极少数教师对网上学习的积极性认识不够，参与交流的意识还不够强。
2、少数教师对对网上学习的培训教育模式不适应，对网络教育平台操作不熟练。
3、有的教师日常行为习惯较差，学习中都能认真听讲，但“沉”下来思考不够，总结沉淀不够。
4、学校微机的配置较低、远程管理维护落后，制约和影响了远程研修培训工作的质量与效果。
场景1：和客户签合同时，小王才想起未打印好的合同还放在公司的办公室里，不过不要紧，使用客户的计算机，利用远程桌面连接到办公室自己的计算机上，启动自己的WPS 2000并打开合同文档（注意，合同文档为“*.wps”格式，并且客户的计算机上并没有安装WPS应用程序），单击“打印”。稍后，一份合同就在客户的打印机上打印出来了。
场景2：同事小毛用Microsoft Word写文档忙了一下午，虽然下班时间过了3个小时了，明天要用的发言稿却还没写完，又赶上有急事必须回家。甩手关门（注意，出门前没有关闭Word），回家办完急事后，不紧不慢地拿出了本本，连接到办公室的电脑后，Microsoft Word中没编辑完的发言稿光标还一闪一闪地眨着眼睛，似乎正在期盼着自己的主人。
场景3：朋友们来了要聚会，扫兴的是家中的电脑上没有一首轻音乐，这岂能难倒做网管的小张？使用远程桌面，办公室电脑的桌面瞬间显示在了家里电脑的屏幕上，打开远程的Windows Media Player（注意，播放的文件也在远程电脑上），办公室电脑上的轻音乐从家中的音响系统中悠扬地响了起来。
远程桌面基于“终端服务”技术（注：在Server的Windows版本中，这一技术叫做终端服务，提供这一服务的主机叫做终端服务器）。当你从基于Windows的客户机或其它能使用远程桌面协议（RDP）的终端使用远程桌面时，有许多本地资源（客户机上的资源）可以在远程主机中使用，这些资源包括：
本地文件系统 远程桌面可以使本地的驱动器映射在远程主机的资源管理器中，这使得本地文件系统可用于终端会话中的远程电脑上，客户机文件系统可以通过远程主机进行访问，
本地打印机 这会将打印作业从远程主机路由到与本地计算机连接的打印机上（如场景1）。客户机登录到远程主机时，就会检测本地打印机，并将合适的打印机驱动程序安装到远程主机上。
本地物理端口及设备 这使得运行在远程主机的应用程序能够访问客户机上的串行和并行端口，端口重定向可以使这些端口能够在远程主机上访问和操作设备，例如，远程主机的应用程序可使用连接在本地端口上的条形码阅读器或扫描仪。
本地音响系统 你可以运行远程主机上的多媒体播放程序，然后从本地计算机的音箱中欣赏音乐（如场景3）。
本地剪贴板 准确地说，远程主机使用的仍然是自己的剪贴板，只不过在远程桌面中主机剪贴板的内容能与客户机剪贴板保持同步，也就是客户机和远程主机能够共享剪贴板内容，这样，就可从“远程桌面连接”窗口内的文档中复制或剪切文本和图形，然后将其粘贴到本地计算机上的文档中。
经过上面的介绍，你可能已对远程桌面的原理和功用有了一个大概的认识。下面，我们就来介绍使用远程桌面的具体操作方法。
远程桌面使用的协议
传统人工抄表方式效率低下,并且由于人为因素的影响,容易带来误抄、估抄、甚至漏抄等问题,严重影响电力企业和用户利益,不利于各类生产和生活的进行和良好发展,严重阻碍整个电网、水网的智能化与现代化实现[1]。
如今的电网和水网呈现出了新的发展特点。电表和水表的种类衍生得越来越多,构造越来越复杂,示数精度也越来越高,空间上分布高度分散化,这对抄表准确性和效率提出更高要求。
再次,传统人工抄表方式由于其自身的若干弊端限制,通常是定时或定期读取数据,无法实现即时的数据读取、处理和存储。本文针对传统抄表方式的弊端,提出将QPSK技术用于远程抄表并且做出相应设计。
1 QPSK性能介绍
四相移相键控(QPSK,Quadrature Phase Shift Keying)就是一种性能优越的四进制数字频带调制方式。QPSK技术具有抗干扰能力强、误码性能好、频带利用率高等优点,目前广泛应用于数字通信、数字视频广播、数字卫星广播等领域[2]。
QPSK调制、解调技术已发展成熟,具备很高的稳定性、可靠性,系统实现简单。可根据不同需求选择需要的频带进行无线传输。QPSK信号具备良好的频谱特性,节约带宽,功率谱旁瓣小,不会对发射功率造成浪费。将QPSK技术用于远程抄表系统,可在保证性能的同时,降低成本。
2 远程抄表系统的需求分析
远程抄表系统首先要保证数据采集的准确性。数据远距离传输势必会受到较多的噪声干扰、信号衰落和较多实际因素的制约,这就对整个通信系统的可靠性提出了很高的要求。而且为了保证日常生产生活的正常有序,远程抄表系统必须具备很高的稳定性,不会出现高发的系统故障而引发通信中断。传输距离也需要尽可能远。根据实际需要,尽可能进行频次较密集的数据读取和传输。远程抄表系统在生产生活中需求范围广泛,需求量也大,成本低廉才能大批量地投入实际使用当中。
3 设计方案
本文旨在设计电力系统中的基于QPSK的远程抄表系统。假设现有一厂房的局部串联的照明电路需要动态地、定时地、远程地监测其每小时消耗的电能值,并且此厂房的照明电路为纯电阻电路,即此照明电路只产生有功功率。
本系统所要传输的信息是厂房的照明电路所耗费的电能值,经QPSK调制方式产生已调信号,然后无线远程传输,再接受解调。系统框图如图1所示。
厂房的局部串联照明电路为纯电阻电路,通常总电阻值保持不变,而电压实时发生变化,且只产生有功功率。为了动态获取此照明电路每小时所消耗电能值,可先利用戴维宁定理求得此电路的总电阻值,每秒钟动态获取实时电流值,有功功率为:
且每秒钟的有功功率保持不变[3]。则每小时电路消耗的电能值W为每秒钟耗费的电能值依次累加值。电能值W传输到QPSK调制系统进行调制、发送,再远程接收QPSK信号。
把霍尔电压传感器并联到此厂房照明电路的两端,去实时地捕获此电路的动态电压值。连接方式如图2所示。
霍尔电压传感器捕获的电压值是模拟量,在进行数字调制之前应首先转变为数字量,根据QPSK调制方式对调制信号的相关具体需求进行一系列相应处理。这里采用ADC0804来实现模拟量到数字量的转变[4]。
模拟转换器ADC0804大致分为复位中断触发信号、启动A/D转换、读取转换数据三个工作过程。
ADC0804输出的数字量再传送到单片机内进行处理,对每秒钟捕获的实时电压值按照式(1)计算出每秒的实时有功功率P,在此假设电路每秒钟的功率保持不变,所以此电路每秒钟的有功功率P与此电路每秒钟消耗的电能值W0在数值上是相等的,这样单片机把每秒钟计算出的W0在一小时范围能进行不间断地累加。一小时等于3600秒,所以单片机内累加连续的3600个W0就是此抄表系统想要等到的此电路每小时耗费的电能值W,也就是此抄表系统要实现通信的信息。
为便于对W值进行QPSK调制,还要对单片机内计算出的W值做进一步处理。这里单片机内计算出的W值为八位二进制数值,要让这个八位二进制数从单片机的一个管脚串行输出。此八位二进制序列后续还要进行串并转换,串并转换电路每当完成了两位的串并转换后要进行清零复位,清零复位时串并转换电路的所有输入均为无效输入,此时若八位二进制序列是连续不间断地输入到串并转换电路中,必然会再串并转换电路每次进行清零复位的时候发生数据丢失,从而导致信息错乱、抄表错误。所以单片机必须让八位二进制序列每两位之间保持一定的间隔进行串行输出。
单片机的输出结果进入串并转换电路,寄存器是数字系统中用来存储二进制数据的逻辑部件,1个触发器可存储1位二进制数据,存储n位二进制数据的寄存器需要用n个触发器组成。这里采用SM74HC164进行串并转换。串并转换电路如图3所示。
串并转换电路输出的是单极性不归零序列,高电平5V代表二进制中的“1”,低电平0V代表二进制中的“0”。可QPSK调制方式所需要的信源是双极性不归零序列,所以还需要经过码元极性转换的编码电路,把原本的低电平0V变为-5V来代表“-1”,“+1”还是用高电平+5V来代表。
具体地操作过程可以是先把原本的0V和5V放大2倍,分别变为了0V和10V,再各自减去5V,分别变为-5V和+5V,这样就转换为双极性不归零码了。具体编码电路可借助相关的电压比较器来实现[5],这里采用LM339来实现,极性转换编码电路如图4所示。
通过调节电压比较器输出端的滑动变阻器的电阻值大小,来控制电压比较器实现对输入电压的放大倍数。
极性转换编码电路产生的两路双极性不归零序列作为QPSK调制系统的两路输入,传输进入QPSK调制系统。我们这里采用TDA8050A作为调制发送芯片,并采用TDA8051作为QPSK信号的远程接收电路的芯片。
本系统利用霍尔电压传感器实现数据采集,利用模拟转换器ADC0804完成模拟量到数字量的转换,再通过单片机完成数据处理。单片机输出的数据经过串并转换和序列极性变换的编码电路产生最终的数字基带信号作为QPSK调制系统的调制信号。本系统的各个工作单元都构造较为简单,从而大大降低了系统的复杂度。
4 结论
本系统所用器件均属电力电子技术中常用器件,价格低廉,并且各自的相关技术均已发展成熟,在很多领域得到了广泛应用,均具有很好的性能,从而保证了整个系统的硬件可实现性和工作的稳定性。所以,整个系统构造简单,复杂度低,可以在日常生产和生活中大规模地投入使用。
摘要：传统人工抄表方式存在很多弊端,不利于人们日常生产生活的顺利进行。QPSK调制解调技术当前已发展得相当成熟而被广泛使用。针对此,研究设计基于QPSK的远程抄表系统,该系统由电压传感器、模数变换器、单片机完成对数据的采集和处理,再由串并转换电路和编码电路后产生最终的数字基带信号,最后采用QPSK调制解调方式调制发送并远程接收解调。本系统具有原理简明、成本低廉等特点,有一定的实用价值。
关键词：QPSK,远程抄表,电路设计
参考文献
[1]张镝.基于QPSK远程抄表系统的应用研究[J].电力系统通信,2010,10(31):47-48.
[2]周炯磐,续大我.通信原理[M].北京:北京邮电大学出版社,2008.
[3]邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4]康华光.电子技术基础数字部分[M].北京:高等教育出版社,2005.
关键词：远程抄表；GPRS；数据采集器；电能表
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-30948-03
Wireless Long-distance Copies the Table System based on GPRS Theresearch and the Realization
JIANG Yi-feng,HU Lin-na
(Dongfang College of Jiangsu Teachers University of Technology,Changzhou 213001,China)
Abstract:In order to settle the problems about the complex distribution net, dispersive location and data acquisition,a remote automatic metering system is presented in this paper, which combined the embedded hardware and software technique and the wireless communicating technique based on GPRS. The acquisition, record and real-time detect of remote data from distribution network can be realized automatically. This system can transmit mass data accurately with high speed at the real-time.
Key words:remote metering;General Packet Rdtio Service;data acquisition;electric energy meter
1 引言
电子技术，计算机技术和通信技术的发展"使得电力系统自动化程度不断提高。自动抄表也成为电力部门和各厂家所关注的一个重要课题。
目前国内的自动抄表系统一般都采用两层结构，底层（集中器与采集器之间）一般利用低压载波或RS-485总线的通信方式。上层（集中器与管理中心之间）的通信根据信道介质不同有电话线，电力线载波，光纤和无线等多种方式。
无线通信对于分布范围广，布局分散的集中站是一种较好的通信方式。GSM 网络覆盖范围广，通信可靠，一般采用其增值业务短消息为载体，结构简单，成本低， 但是实时性差，通信流量受短消息140个字节的限制，不适合于大数据量的通信系统。
本文提出了一种将嵌入式软硬件技术和基于GPRS(General Packet Rdtio Service)无线通信技术相结合的远程自动抄表系统，可自动完成用户电度表网络的远程数据采集、记录、实时监测、统计分析、打印和供电控制等管理工作。
2 GPRS技术概述
GPRS是基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的广域无线IP 连接。GPRS在分组交换模式下发送和接收数据,可以使不同的数据传分享传输带宽,从而提供了一种高效、低成本的无线数据传输业务。GPRS 用于电力系统远程抄表具有多方面的优势:
(1)接入范围广,可充分利用全国范围的电信网络,不受地域和位置限制;
(2)传输速率高, 网络数据传输速率最高可达171kbit/s , 而且通过不同的编码方式,支持不同速率的传输,能满足远程抄表的应用需求;
(3)提供实时在线服务,能够提供快速即时的连接, 保证通信的实时性;
(4)按流量计费,特别适用于远程抄表这种间断的、频繁的、少量(偶尔大量)的数据传输;
(5)支持TCP/IP协议,可与Internet互通,突破了GSM 通信中数据流量的限制;
(6)GPRS网络系统提供可靠的数据安全性。
3 系统总体设计
GPRS无线抄表系统结构由无线集抄终端，GPRS数据传输，互联网传输和用电管理系统组成，其结构如图1所示。
图1 基于GPRS的无线远程抄表系统结构图
无线集抄终端由仪表、传感器、微处理器、GPRS模块组成。首先将电表的数据检测出来，通过串行口发送给GPRS模块，通过GPRS模块发送到GPRS网络中。由于GPRS网和INTERNET都是基于IP协议的且相互连接的，所以可以通过任何方式上网。电表数据就可以通过GPRS网络透明的传送到用电管理系统。用电管理系统的查询命令和控制命令也可以通过GPRS网和INTERNET网发送到GPRS模块中，再有GPRS模块传送给各个电表，对其进行操作。
4 系统的硬件电路接口
整个系统的硬件框架如图2所示。
图2 硬件框架
4.1主处理器
主处理器选用CYGNAL公司的C8051f023，与8051系列兼容的单片机，采用3.3V供电。采用高速处理器结构，时钟频率可达25MHz，在同样的晶振频率下，指令处理速度大约是普通8051 系列单片机的2.5 倍。它有片内振荡器和看门狗电路,片载4KRAM和64Kflash，为编写和运行简单的TCP/IP协议和PPP协议提供了必要的空间。
4.2无线数传模块
无线数传模块采用MC35，支持数据、语音、短消息和传真业务，它突出的优点是永久在线功能、快速数字接入和高速数据传输，通过选择不同的编码方式，支持多种传输速率。该模块提供了9针的标准RS232接口，通过MAX232电平转换芯片和单片机的串口相连，可进行全双工的数据通信，上行速度最大为24.1KB/S,下行速度最快为85.6kb/s。且具有体积小、重量轻、低功耗、便于集成特点,适用于远程数据采集系统应用。
5 系统软件设计
5.1通信网络协议的层次结构
借鉴数据端为电脑的网络通信osi的7层标准，针对本系统数据端为单片机的实际情况，系统完成的只需要四层网络协议：物理层、数据链路层、网络层和传输层。如图3所示。为了避开与本系统无关的GPRS内部复杂的协议转换和数据操作流程，图中把GPRS服务节点和网关节点等GPRS内部节点，简化抽象为GPRS网络，把GPRS内部协议协议及INTERNET网关协议简化抽象为GPRS网关协议。
图3 网络分层示意图
物理层：该系统有GPRS网络之间的物理通层道，就是GPRS连接。具体的GPRS协议都已经做在GPRS modem中，通过数据端对GPRS modem正确的AT指令设置后，就可以进行AT指令拨号连接。当收到拨号反馈应答后，1条物理通道即GPRS通道，就在本系统中GPRS modem和GPRS网络之间建立起来。
数据链路层：在物理层之上，ppp协议作为GPRS modem在物理层之上唯一指定的数据链路协议，通过CRC校验、确认等手段，将原始的GPRS物理层改造成无差错的数据链路。ppp协议分为3个子协议:链路控制协议LCP,用于设定、测试并建立数据链路；PAP子协议，保证用户的用户名和密码被用于GPRS网关的RADIUS认证；网络控制子协议NCP,设为IPCP，因为上层网络协议为IP，ppp协商成功后，系统将成功远程登入INTERNET,并得到GPRS网关分配给自己的A类IP地址。
网络层:IP层位于PPP层之上，是目前运用最为广泛的的网络层协议，所有上层包括TCP、UDP等数据，都以IP数据包传输。网间协议IP和INTERNET的具有不同IP的终端都联系在一起。经过IP路由选择，可以实现本系统与连在INTERNET上的任一IP终端进行数据交换。
传输层：选择TCP作为网络层之上的传输协议，是为了弥补IP连接不可靠的不足，为上层数据传输提供面向连接的、可靠的服务。
5.2系统软件设计
单片机系统的软件采用模块化设计，它的可维护性和可重用性好。软件的主要模块有：接收处理模块，负责接收MC35送来的数据帧，并做相应的处理；用户接口模块负责处理终端设备通过串口送来的数据；LCP模块，根据MC35送来的LCP数据帧，作出相应的响应以完成LCP参数的设置；PAP模块，进行鉴权；NCP模块，主要是取回自己的IP地址；TCP/IP模块，主要完成TCP/IP报头的封装，拆封屏蔽不希望的连接和通信；AT命令模块，对MC35模块进行初始化和设置通信状态；主程序模块，根据接收处理模块的执行情况进入不同的循环体。发送和接收模块的程序流图如图4、图5所示。
6 用户管理系统的实现
6.1开发环境的选型
基于Vc开放环境,采用面向对象的编程技术。由于Vc为可视化编程软件,具有丰富的控件供选用,功能强大,具有很好的数据库管理功能。该系统软件采用目前流行的ACCESS ,SQLSERVER 数据库进行数据查询和数据保存,报表形成方便,便于保存。
图4 发送模块流程图图5 接收模块流程图
6.2功能模块设计
GPRS无线网络远程抄表系统在软件设计上主要体现远程抄表、远程监控的功能。系统主要功能包括系统管理、电表管理和电费管理模块。系统模块框图如图6。
图6 软件系统框架
6.2.1系统管理部分
通信参数设置模块主要是设置有关数据通信的参数，包括TCP/IP地址、网页信息参数等;操作员权限设置为各操作员分配不同的权限，防止本系统被非法使用，确保本系统安全可靠地运行;有用数据的备份及恢复功能，在出现意外时可迅速恢复至上一次备份的数据，保证系统数据的安全。
6.2.2电表管理部分
自动抄表采集器状态查看界面随时检查任何一个抄表采集器及其电表的情况，包括电表参数及其用户的数据，通过此界面向此抄表器发送电表数据，抄收实时电表读数，检查抄表器当前状态等。自动抄表部分可自动抄收全部联网电表在同一时刻的电表读数;自动发送数据模块可自动向全部电表发送各种电表参数，包括分时时段数据、电表转数、电表起始读数、当前日期及时间等。
6.2.3电费管理模块
电费管理主要包括电费计算，核算及统计分析等功能。 根据不同时段，完成用户电费的计算，将交费信息传递给银行收费部门，银行自动从用户帐号中扣除相应的金额，同时通过电话拨号通知用户领取电费收据。
6.3系统功能
(1)自动检测功能。系统对电表的有功电度(kWh)等电参数(无功电度、功率因数等)的数据进行采集、监测、记录，并进行数据分析处理，形成各种图形和报表，实现远程无人自动抄表。
(2)动态显示功能。可定时或随机在自动抄表系统网络图画面上动态显示每个电度表的用电量和整个系统电度表的总用电量。
(3)打印功能。可打印每只电度表的月、年报表和月电费单，可打印总用电量的日、月、年报表和收电费的月、年报表。
(4)数据管理功能。建立历史数据库，存储原始数据，供统计分析使用。对采集的用电量等数据进行累计值、平均值、最大值、最小值等的分析计算，系统数据库适合扩充和维护，可满足各种规模供电部门的抄表数据储存和维护使用。
(5)合并、网络浏览功能。本系统可与供电公司的服务器连接，通过局域网接入供电公司现有用电营业收费电脑管理系统，实现信息共享。
(6)可依据用户缴纳电费情况控制供电或停电，具有支持IC 卡功能。
7 结束语
基于GPRS 无线网络自动抄表系统构建简单,不受地域限制,适合于具有“用户多,分布分散”特点的电能量数据采集应用环境。采用高性能的嵌入式处理芯片,具有采集精度高、可靠性高、存储容量大、配置灵活、开放性好、性能价格比高等优点，能广泛应用于变电站和电力用户的电能量远程抄录。同时，对减少运营成本，降低线损，加强用电管理和提高电网供电质量起到了积极的作用。 该系统不仅可以用于远程抄表，在电力设备实时监控方面也有很好的应用前景。
参考文献：
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