一種基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)

1.一種基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征在于，包括：
計(jì)量表，用于計(jì)量；
采集器，用于對(duì)計(jì)量表發(fā)出的脈沖進(jìn)行采集處理，存儲(chǔ)結(jié)果，同時(shí)將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送到傳輸控制器，接受和執(zhí)行傳輸控制器發(fā)來的各種操作命令；
傳輸控制器，用于完成與采集器之間的數(shù)據(jù)通訊工作，完成與管理中心計(jì)算機(jī)的通信，將計(jì)量表數(shù)據(jù)傳送到管理中心數(shù)據(jù)庫；接收管理中心計(jì)算機(jī)下達(dá)的管理命令，并及時(shí)向各個(gè)采集器傳達(dá)各種操作命令；
管理中心計(jì)算機(jī)，用于調(diào)用傳輸控制器內(nèi)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，向控制器發(fā)出各種操作命令，對(duì)其設(shè)置各種通訊、操作參數(shù)；
分配器，用于設(shè)置Linux系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度屬性；
實(shí)時(shí)調(diào)度器，用于根據(jù)Linux系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)時(shí)調(diào)度屬性選擇合適的調(diào)度算法；
嵌入式微處理器，用于綜合處理存儲(chǔ)器、LCD、鍵盤、I/O接受信息數(shù)據(jù)；
無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)配器，用于接受和發(fā)送GPRS信息；
其中計(jì)量表和采集器集成在一起，采集器通過CAN總線單路系統(tǒng)與傳輸控制器連接；
傳輸控制器，通過GPRS通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理中心計(jì)算機(jī)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)一對(duì)多管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征在于：
所述系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)；
上層信道是管理中心與傳輸控制其之間的通訊，中層信道是傳輸控制器與采集器之間的通訊，下層信道是采集器和計(jì)量表之間的通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，其特征在于：
所述系統(tǒng)總架構(gòu)分為三個(gè)層次，其結(jié)構(gòu)包括：
(1)硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)樱喊–AN總線模塊的驅(qū)動(dòng)、RS-232串口、LCD驅(qū)動(dòng)；
(2)嵌入式Linux操作系統(tǒng)層：包括Linux操作系統(tǒng)，提供基本的任務(wù)管理、內(nèi)存管理、中斷管理能，支持GPRS通信和網(wǎng)絡(luò)通信的PPP協(xié)議、TCP/IP協(xié)議；
(3)應(yīng)用程序?qū)樱喊℅PRS通訊模塊、CAN總線通訊模塊、系統(tǒng)配置管理程序。

一種基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字家庭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GPRS嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)。\n背景技術(shù)\n[0002] 隨著各種儀表在各種場(chǎng)合應(yīng)用的不斷增加，對(duì)儀表的數(shù)據(jù)采集、管理也成為人們?cè)絹碓疥P(guān)心的問題。傳統(tǒng)抄表方法就是人工分時(shí)抄表。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)在我國的廣發(fā)應(yīng)用，人工分時(shí)抄表勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、抄表不到位、估抄、漏抄、錯(cuò)抄、錯(cuò)算及抄表周期長凳問題嚴(yán)重暴露出來，并且人工分時(shí)抄表的方式根本無法滿足現(xiàn)在電力生產(chǎn)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)真實(shí)、一致性、快捷性和實(shí)時(shí)性的要求；對(duì)電力生產(chǎn)削峰填谷、降低線損、提高經(jīng)濟(jì)效益作用不大。因此自動(dòng)抄表系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。\n[0003] 隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，安全、舒適、現(xiàn)代化的職能小區(qū)建設(shè)在我們正在蓬勃興起，自動(dòng)抄表系統(tǒng)是智能小區(qū)的重要組成部分之一，是家庭自動(dòng)化的必然趨勢(shì)，國內(nèi)一些城市的智能化居民住宅小區(qū)已經(jīng)著手將電、水、燃?xì)狻崃康扔?jì)量管理加以集中考慮，構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的集中式計(jì)量管理模式和管理技術(shù)平臺(tái)，自動(dòng)抄表系統(tǒng)逐漸成為提升智能小區(qū)管理自動(dòng)化水平的必然選擇。人們希望能提供一種基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有自動(dòng)抄表系統(tǒng)通信安全傳輸方面的不足。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有自動(dòng)抄表系統(tǒng)通信安全傳輸方面的不足，更安全、快速地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表。\n[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：\n[0006] 本發(fā)明提供一種基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，包括：\n[0007] 計(jì)量表，用于計(jì)量；\n[0008] 采集器，用于對(duì)計(jì)量表發(fā)出的脈沖進(jìn)行采集處理，存儲(chǔ)結(jié)果，同時(shí)將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送到傳輸控制器，接受和執(zhí)行傳輸控制器發(fā)來的各種操作命令；\n[0009] 傳輸控制器，用于完成與采集器之間的數(shù)據(jù)通訊工作，完成與管理中心計(jì)算機(jī)的通信，將計(jì)量表數(shù)據(jù)傳送到管理中心數(shù)據(jù)庫；接收管理中心計(jì)算機(jī)下達(dá)的管理命令，并及時(shí)向各個(gè)采集器傳達(dá)各種操作命令；\n[0010] 管理中心計(jì)算機(jī)，用于調(diào)用傳輸控制器內(nèi)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，向控制器發(fā)出各種操作命令，對(duì)其設(shè)置各種通訊、操作參數(shù)；\n[0011] 分配器，用于設(shè)置Linux系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度屬性；\n[0012] 實(shí)時(shí)調(diào)度器，用于根據(jù)Linux系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)時(shí)調(diào)度屬性選擇合適的調(diào)度算法；\n[0013] 嵌入式微處理器，用于綜合處理存儲(chǔ)器、LCD、鍵盤、I/O接受信息數(shù)據(jù)；\n[0014] 無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)配器，用于接受和發(fā)送GPRS信息。\n[0015] 可選的，其中計(jì)量表和采集器集成在一起，采集器通過CAN總線單路系統(tǒng)與傳輸控制器連接。\n[0016] 可選的，傳輸控制器，通過GPRS通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理中心計(jì)算機(jī)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)一對(duì)多管理。\n[0017] 可選的，所述系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)；\n[0018] 上層信道是管理中心與傳輸控制其之間的通訊，中層信道是傳輸控制器與采集器之間的通訊，下層信道是采集器和計(jì)量表之間的通訊。\n[0019] 可選的，所述系統(tǒng)總架構(gòu)分為三個(gè)層次，其結(jié)構(gòu)包括：\n[0020] (1)硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)樱喊–AN總線模塊的驅(qū)動(dòng)、RS-232串口、LCD驅(qū)動(dòng)；\n[0021] (2)嵌入式Linux操作系統(tǒng)層：包括Linux操作系統(tǒng)，提供基本的任務(wù)管理、內(nèi)存管理、中斷管理能，支持GPRS通信和網(wǎng)絡(luò)通信的PPP協(xié)議、TCP/IP協(xié)議；\n[0022] (3)應(yīng)用程序?qū)樱喊℅PRS通訊模塊、CAN總線通訊模塊、系統(tǒng)配置管理程序。\n[0023] 上述技術(shù)方案可以看出：本發(fā)明具有以下有益效果：\n[0024] (1)避免人工分時(shí)抄表所具有的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可按照需求而變化的自動(dòng)抄表。\n[0025] (2)通過對(duì)Linux系統(tǒng)內(nèi)核改進(jìn)，建成性能更優(yōu)秀的自動(dòng)抄表管理中心，。\n[0026] (3)將GPRS通信技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)抄表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了用戶的遠(yuǎn)程控制和管理，更能保證數(shù)據(jù)信息安全而可靠地傳送。\n[0027] (4)結(jié)合了GPRS通信技術(shù)的自動(dòng)化抄表系統(tǒng)，負(fù)責(zé)了電表、水表、煤氣表等計(jì)量表的綜合自動(dòng)抄表，將有利促進(jìn)數(shù)字化小區(qū)的建設(shè)，也將會(huì)給數(shù)字家庭建設(shè)帶來有利促進(jìn)作用。\n附圖說明\n[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。\n[0029] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；\n[0030] 圖2是本發(fā)明自動(dòng)抄表系統(tǒng)主程序示意框圖；\n[0031] 圖3是本發(fā)明自動(dòng)抄表系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)框圖；\n[0032] 圖4是本發(fā)明自動(dòng)抄表系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)框圖；\n[0033] 圖5是本發(fā)明傳輸控制器輪詢數(shù)據(jù)采集器工作流程框圖；\n[0034] 圖6是本發(fā)明GPRS終端撥號(hào)上網(wǎng)的程序流程圖。\n具體實(shí)施方式\n[0035] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。\n[0036] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)介紹。\n[0037] 圖1～圖6所示為本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明自動(dòng)抄表系統(tǒng)主程序示意框圖；圖3是本發(fā)明自動(dòng)抄表系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)框圖；圖4是本發(fā)明自動(dòng)抄表系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)框圖；圖5是本發(fā)明傳輸控制器輪詢數(shù)據(jù)采集器工作流程框圖。圖6是本發(fā)明GPRS終端撥號(hào)上網(wǎng)的程序流程圖。\n[0038] 如圖1所示，本實(shí)施例一種基于GPRS嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，包括計(jì)量表(如：電表、水表、煤氣表等)，此外還包括：\n[0039] 采集器，用于對(duì)計(jì)量表發(fā)出的脈沖進(jìn)行采集處理，存儲(chǔ)結(jié)果，同時(shí)將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送到傳輸控制器，接受和執(zhí)行傳輸控制器發(fā)來的各種操作命令；\n[0040] 傳輸控制器，用于完成與采集器之間的數(shù)據(jù)通訊工作，定時(shí)或者實(shí)時(shí)抄錄采集器內(nèi)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，或根據(jù)系統(tǒng)要求接受某個(gè)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，夠計(jì)算機(jī)隨時(shí)調(diào)用；完成與管理中心計(jì)算機(jī)的通信，將計(jì)量表數(shù)據(jù)等管理中心需要的信息傳送到管理中心數(shù)據(jù)庫；受管理中心計(jì)算機(jī)下達(dá)的管理命令，并及時(shí)向各個(gè)采集器傳達(dá)各種操作命令；\n[0041] 管理中心計(jì)算機(jī)，用于及時(shí)調(diào)用傳輸控制器內(nèi)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示、存儲(chǔ)、打印等，并向控制器發(fā)出各種操作命令，對(duì)其設(shè)置各種通訊、操作參數(shù)，還具有查詢、管理、自動(dòng)校時(shí)、定時(shí)或者實(shí)時(shí)抄表、超載報(bào)警、斷線檢測(cè)功能。\n[0042] 分配器，用于設(shè)置Linux系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度屬性；\n[0043] 實(shí)時(shí)調(diào)度器，用于根據(jù)Linux系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)時(shí)調(diào)度屬性選擇合適的調(diào)度算法；\n[0044] 嵌入式微處理器，用于綜合處理存儲(chǔ)器、LCD、鍵盤、I/O接受信息等數(shù)據(jù)；\n[0045] 無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)配器，用于接受和發(fā)送GPRS信息；\n[0046] 其中計(jì)量器和采集器集成在一起，如：在數(shù)字家庭中一戶人家中，一個(gè)采集器和水表、電表、煤氣表集成，采集器通過CAN總線單路系統(tǒng)與傳輸控制器連接。\n[0047] 一臺(tái)傳輸控制器，通過CAN總線單路系統(tǒng)控制與管理數(shù)臺(tái)采集器，如在某一棟樓安置一個(gè)總的傳輸控制，與整棟樓上的采集器連接。\n[0048] 數(shù)臺(tái)傳輸控制器，通過GPRS通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與總的管理中心計(jì)算機(jī)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)一對(duì)多管理，一個(gè)居民小區(qū)或者某幾個(gè)居民小區(qū)可以使用一個(gè)管理中心的計(jì)算機(jī)，進(jìn)行一個(gè)居民小區(qū)或者某幾個(gè)居民小區(qū)電費(fèi)、水費(fèi)、煤氣費(fèi)的統(tǒng)一抄表、算費(fèi)、核實(shí)、繳費(fèi)等業(yè)務(wù)。\n[0049] 本發(fā)明方案是采用三層結(jié)構(gòu)：上層信道是管理中心與傳輸控制其之間的通訊，中層信道是傳輸控制器與采集器之間的通訊，下層信道是采集器和計(jì)量表之間的通訊。采用三層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)包括4點(diǎn)：一是模塊化分層設(shè)計(jì)，方便開發(fā)；二是簡(jiǎn)化系統(tǒng)，有利于鼓掌定位、隔離和維護(hù)；三是擴(kuò)展性好，中間層可擴(kuò)大規(guī)模、延長距離，降低功耗；四是可靈活組網(wǎng)，對(duì)于自動(dòng)化程度低的可中用下層網(wǎng)絡(luò)，規(guī)模小的可只用上、下層網(wǎng)絡(luò)。\n[0050] 在GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上厚繭自動(dòng)抄表系統(tǒng)沒實(shí)現(xiàn)計(jì)量表數(shù)據(jù)的無線數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)成本，并且還具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、對(duì)計(jì)量表設(shè)備遠(yuǎn)程控制、集抄范圍廣、系統(tǒng)傳輸容量大、數(shù)據(jù)傳送速率高。通信費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單。\n[0051] 本實(shí)施例采用的基于GPRS嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，當(dāng)用戶建成系統(tǒng)基礎(chǔ)物理設(shè)施，安裝、調(diào)試了基本系統(tǒng)軟件之后，普通家庭安裝了采集器，連入系統(tǒng)，便可以實(shí)現(xiàn)家庭計(jì)量表自動(dòng)抄表，\n[0052] 如圖1、圖2所示，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)基于GPRS技術(shù)自動(dòng)抄表，包括以下步驟：\n[0053] (1)家庭用戶，安裝各種計(jì)量器(如：電表、水表、煤氣表等計(jì)量表)，并集成安裝了采集器；\n[0054] (2)采集器對(duì)計(jì)量表發(fā)出的脈沖進(jìn)行采集處理，存儲(chǔ)結(jié)果，同時(shí)將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送到傳輸控制器，接受和執(zhí)行傳輸控制器發(fā)來的各種操作命令；\n[0055] (3)傳輸控制器完成與采集器之間的數(shù)據(jù)通訊工作，定時(shí)或者實(shí)時(shí)抄錄采集器內(nèi)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，或根據(jù)系統(tǒng)要求接受某個(gè)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，夠計(jì)算機(jī)隨時(shí)調(diào)用；\n[0056] (4)傳輸控制器根據(jù)系統(tǒng)要求完成與管理中心計(jì)算機(jī)的通信，將計(jì)量表數(shù)據(jù)等管理中心需要的信息傳送到管理中心數(shù)據(jù)庫；\n[0057] (5)傳輸控制器及時(shí)接受管理中心計(jì)算機(jī)下達(dá)的管理命令，并及時(shí)向各個(gè)采集器傳達(dá)各種操作命令。\n[0058] (6)企業(yè)用戶，利用管理中心計(jì)算機(jī)及時(shí)調(diào)用傳輸控制器內(nèi)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示、存儲(chǔ)、打印等，并向控制器發(fā)出各種操作命令，對(duì)其設(shè)置各種通訊、操作參數(shù)。\n[0059] (7)管理中心客戶端具備查詢、管理、自動(dòng)校時(shí)、定時(shí)或者實(shí)時(shí)抄表、超載報(bào)警、斷線檢測(cè)功能。\n[0060] (8)家庭用戶即時(shí)到指定地點(diǎn)，依照客戶端顯示結(jié)果繳納費(fèi)用。\n[0061] 上述方法是針對(duì)家庭各種計(jì)量儀器眾多，人工分時(shí)抄表難度情況而言的，有利于促進(jìn)數(shù)字家庭校區(qū)的自動(dòng)化和智能化建設(shè)。整個(gè)系統(tǒng)正常啟用，需要配置管理中心計(jì)算機(jī)、CAN總線電路系統(tǒng)、傳輸控制器、給各家庭配置采集器及其其他嵌入式微處理器。無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)配器、電源等設(shè)備，并安裝包括CAN總線模塊的驅(qū)動(dòng)、RS-232串口、LCD等外設(shè)驅(qū)動(dòng)、Linux操作系統(tǒng)、支持GPRS通信和網(wǎng)絡(luò)通信的PPP協(xié)議、TCP/IP協(xié)議、系統(tǒng)配置管理程序等等；然后調(diào)試系統(tǒng)正常運(yùn)作，方可起效。整個(gè)過程中的建設(shè)需要一段時(shí)間，但是建成之后，便可以依照以上步驟正常運(yùn)作。\n[0062] 本發(fā)明方法對(duì)采集器所獲得的計(jì)量器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，所述步驟g中管理中心計(jì)算機(jī)承擔(dān)了自動(dòng)抄表系統(tǒng)最高管理任務(wù)，又是PC客戶端，具有查詢、管理、自動(dòng)校時(shí)、定時(shí)或者實(shí)時(shí)抄表、超載報(bào)警、斷線檢測(cè)功能，使自動(dòng)抄表系統(tǒng)能夠便利被人操作使用。\n[0063] 此外，用戶利用GPRS客戶端自動(dòng)登錄，管理中心計(jì)算及時(shí)調(diào)用內(nèi)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示、存儲(chǔ)、打印等，并向控制器發(fā)出各種操作命令，對(duì)傳輸控制器設(shè)置各種通訊、操作參數(shù)，用戶利用GPRS客戶端自動(dòng)登錄包括以下步驟：\n[0064] (1)傳輸控制器、管理中心計(jì)算機(jī)均安裝連接無線GPRS通信網(wǎng)絡(luò)的物理部件；\n[0065] (2)TE向MT發(fā)送AT命令來設(shè)置相關(guān)參數(shù)，并要求激活一個(gè)PDP上下文；\n[0066] (3)MT執(zhí)行一個(gè)PDP上下文激活過程，并發(fā)送AT回應(yīng)給TE；\n[0067] (4)TE上的PPP協(xié)議發(fā)送LCPConfigure-Request到GGSN，主要用于建立一條TE到GGSN的PPP鏈路；\n[0068] (5)回一個(gè)LCPConfigure-Ack回應(yīng)給TE用來確認(rèn)PPP鏈路已經(jīng)建成；\n[0069] (6)GGSN上的PPP發(fā)送LCPConfigure-Request請(qǐng)求來協(xié)商用于主機(jī)TE和GGSN之間認(rèn)證的認(rèn)證協(xié)議；\n[0070] (7)TE回應(yīng)一個(gè)LCPConfigure-Ack給GGSN來確認(rèn)認(rèn)定的協(xié)議；\n[0071] (8)利用前一步協(xié)商好的認(rèn)證協(xié)議，TE向GGSN認(rèn)證自己；\n[0072] (9)TE上的PPP協(xié)議向GGSN發(fā)送一個(gè)NCPConfigure-Reques請(qǐng)求，這將激活網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議；\n[0073] (10)GGSN通過回應(yīng)NCP Configure-Ack給TE通知其PPP協(xié)議現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)層已經(jīng)被激活。\n[0074] 此時(shí)是通過GPRS鏈接無線網(wǎng)路，并控制、管理本系統(tǒng)上層信道是管理中心與傳輸控制其之間的通訊。\n[0075] 本發(fā)明方法在自動(dòng)抄表時(shí)，所述步驟c中傳輸控制器完成與采集器之間的數(shù)據(jù)通訊工作，定時(shí)或者實(shí)時(shí)抄錄采集器內(nèi)計(jì)量表的數(shù)據(jù)，或根據(jù)系統(tǒng)要求接受某個(gè)計(jì)量表的數(shù)據(jù)的輪詢數(shù)據(jù)處理，其步驟包括：\n[0076] (1)傳輸控制器輪詢采集器，并記錄當(dāng)前時(shí)間\n[0077] (2)傳輸控制器記錄采集器總數(shù)，并取首個(gè)采集器地址；\n[0078] (3)傳輸控制器向采集器發(fā)送查詢命令；\n[0079] (4)若正常，傳輸控制器及時(shí)記錄查詢返回的數(shù)據(jù)，若出現(xiàn)查詢超時(shí)或者傳訊不到等異常情況，返回(3)步驟；\n[0080] (5)查詢到最后一個(gè)采集器，記錄采集器地址，并數(shù)據(jù)查詢。\n[0081] 本發(fā)明中傳輸控制器輪詢數(shù)據(jù)采集器，是系統(tǒng)實(shí)時(shí)、有效地獲取計(jì)量器計(jì)算結(jié)果的重要保證，能夠有效防止數(shù)字家庭計(jì)量表(如：電表、水表、煤氣表等)抄錄的勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、抄表不到位、估抄、漏抄、錯(cuò)抄、錯(cuò)算等實(shí)際問題。\n[0082] 另外，本發(fā)明的基于GPRS嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，總架構(gòu)分為三個(gè)層次，其結(jié)構(gòu)包括：\n[0083] (1)硬件驅(qū)動(dòng)程序?qū)樱喊–AN總線模塊的驅(qū)動(dòng)、RS-232串口、LCD等外設(shè)驅(qū)動(dòng)等；\n[0084] (2)嵌入式Linux操作系統(tǒng)層：包括Linux操作系統(tǒng)提供基本的任務(wù)管理、內(nèi)存管理、中斷管理等功能，支持GPRS通信和網(wǎng)絡(luò)通信的PPP協(xié)議、TCP/IP協(xié)議等；\n[0085] (3)應(yīng)用程序?qū)樱喊℅PRS通訊模塊、CAN總線通訊模塊、系統(tǒng)配置管理程序等等；\n[0086] 本發(fā)明系統(tǒng)，結(jié)合了計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、客戶端服務(wù)系統(tǒng)、GPRS通訊控制系統(tǒng)等系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)，能夠有效滿足各種需求。\n[0087] 本發(fā)明的另一目的——改進(jìn)嵌入式Linux系統(tǒng)，通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明選用的核心管理系統(tǒng)還是Linux。而Linux提供了內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、文件系統(tǒng)等服務(wù)機(jī)制，通過這些機(jī)制的協(xié)調(diào)，完成對(duì)多個(gè)進(jìn)程的管理、資源分配和調(diào)度處理。但是也因?yàn)樗肓酥T多機(jī)制以實(shí)現(xiàn)Linux的集成功能，從而影響了Linux提供實(shí)時(shí)進(jìn)程服務(wù)等功能，表現(xiàn)出來的主要有以下缺點(diǎn)：\n[0088] 1)不能搶占的系統(tǒng)調(diào)用，即用戶態(tài)的進(jìn)程搞優(yōu)先級(jí)再高，也不能搶占核心態(tài)的低優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程；\n[0089] 2)調(diào)度算法不能滿足實(shí)時(shí)系統(tǒng)短的響應(yīng)時(shí)間和確定的執(zhí)行行為的需求。\n[0090] 3)關(guān)中斷的問題，有些系統(tǒng)調(diào)用的時(shí)間很長，增加了中斷延時(shí)金額調(diào)度延時(shí)，這鐘情況在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中是不允許發(fā)生的；\n[0091] 4)虛擬內(nèi)存管理，系統(tǒng)一般采用“需要時(shí)裝入”的技術(shù)，對(duì)于分時(shí)系統(tǒng)來說這是個(gè)好解決辦法，而對(duì)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)卻帶來不可忍受的不可預(yù)測(cè)性。\n[0092] 相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)措施包括以下內(nèi)容：\n[0093] 1)實(shí)現(xiàn)Linux搶占式內(nèi)核，即對(duì)Linux內(nèi)核源代碼的修改可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于應(yīng)用程序透明的搶占式內(nèi)核，通過對(duì)終端處理，采用搶占鎖同步機(jī)制對(duì)臨界段提供保的方法實(shí)現(xiàn)搶占式Linux內(nèi)核。\n[0094] 2)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩個(gè)調(diào)度器組件：分配器和實(shí)時(shí)調(diào)度器，分配器負(fù)責(zé)設(shè)置調(diào)度屬性，實(shí)時(shí)調(diào)度器根據(jù)屬性選擇合適的調(diào)度算法，兩個(gè)組件之間設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的系統(tǒng)調(diào)用API進(jìn)行信息交換；\n[0095] 3)剔除Linux虛擬內(nèi)存機(jī)制，屏蔽虛擬機(jī)內(nèi)存機(jī)制，采用代碼級(jí)修改地方法來實(shí)現(xiàn)。\n[0096] 本發(fā)明裝置在徹底安裝完畢，并通電和接通GPRS網(wǎng)絡(luò)和CAN總線通訊后，管理中心計(jì)算機(jī)采用Linux系統(tǒng)內(nèi)核，通過GPRS確保與傳輸控制其之間通訊順暢和安全。CAN總線通訊承擔(dān)傳輸控制器與采集器之間的通訊，和采集器和計(jì)量表之間的通訊。\n[0097] 本發(fā)明裝置所述硬件為自主建設(shè)和提供的裝置，而軟件系統(tǒng)則是鏈接自建的CAN總線通訊系統(tǒng)及GPRS通信網(wǎng)路，來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、遠(yuǎn)程管理，及安全傳輸管理。\n[0098] 上述技術(shù)方案可以看出：本發(fā)明緩解抄表人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低人為因素造成的抄表誤差，并有利于迅速地統(tǒng)計(jì)低壓實(shí)時(shí)線損，降低用電成本，同時(shí)對(duì)于加強(qiáng)用電管理、防止數(shù)字家庭電力資源大量浪費(fèi)，保障電網(wǎng)安全。本發(fā)明節(jié)省了費(fèi)用和用戶的時(shí)間，為用戶帶來了極大的便利，有利于數(shù)字家庭電力網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展。\n[0099] 以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的基于GPRS的嵌入式自動(dòng)抄表系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。