RS485总线技术是工业应用中非常成熟的技术，是现代通讯技术的工业标准之一，采用RS485总线设计网络也是基于这些原因。RS485总线用于多站互连十分方便，用一对双绞线即可实现，由于采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出;在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，因此具有抗共模干扰的能力。根据RS-485标准，传送数据速率达100kbit/s时通讯距离可达1200m。
3.2通信方式选择
计算机CPU与外部交换信息的方式有两种:并行通信和串行通信。并行通信就是将所有的数据同时传递，其优点就是传送速度快，效率高，但传送多少位数据就需要多少根传输线，因此成本很高。在集成电路芯片的内部、同一插件板上各个部件之间、同一机箱内各个插件板之间等的数据传送都是并行的。并行传递的距离通常小于30m。串行通信的数据各位按顺序传输，其特点是只需一对传输线即可完成传输任务，成本低、速度慢、效率低，但传输距离可以从几米到几千公里。在计算机测控系统中，由于测控对象与控制之间距离一般较远。因此，一般都采用串行方式在异步通信。收发双方需事先约定两件事：一是字符格式，即规定字符各部分所占用的位数，是否采用奇偶校验以及检验方式。(偶校验还是奇校验)等通信协议。二是采用的波特率以及时钟频率和波特率之间的关系。
3.3通信实现
因系统为一主多从的通信结构，工控机为主机，水电表中的AT89c52为从机，AT89C52采用一个RS485接口与PC机通信，主机可与每台从机通信，从机之间不能通信，主机从机之间采用半双工方式通信，主从机之间通信协议如下:主机、从机都采用中断方式收发数据，通讯的数据传输波特率为9600bps，传送信息以帧格式传送。通信开始时，所有从机都处于只能接收地址帧的监听状态。主机向从机发地址帧按照一定的规则进行，如定义的帧的某个位可读写水表数据，另一个位可读写水表数据及定义是否让水电表发送返回数据位等等。当然，水电表发送给工控机的信息帧中，各个位也也要和主机发的帧相对应。水电表将主机发来的地址信息与本机地址进行比较，若为本机地址，则进入正式通信状态，接收无效，发送有效，向主机发送数据。
4 安科瑞高校宿舍预付费电控系统的介绍及选型
4.1 系统结构
AcrelCloud-3100整合高校需求，在原有预付费基础上增加了宿舍电能管理所需的各种功能，解决了高校宿舍电能管理问题。
4.2 系统功能
AcrelCloud-3100学生宿舍版预付费云平台是与ADM130（一进三出）或ADF300L（多回路计量箱）预付费电能表配套的云平台。它是以电能管理网站和集中抄表软件为主，包括服务器，通讯管理机在内的集成系统。针对高校宿舍这一特殊应用场合研发，主要实现电能监控、时间管理、恶性负载管理、预付费管理等在高校宿舍中存在的特殊需求。
批量操作：系统支持对宿舍进行批量设置，批量初始化、批量下发基础电量、批量设置负控、批量设置时控等，方便学校进行统一管理。
恶性负载自动识别控制：对不允许使用的发热电器（如电炉、热得快、电热杯等）实施自动识别控制，发现这些发热电器自动断电。恶性负载暂停时间和次数可通过软件设定。
基础电费：可以设置每月给学生下发的免费辅助电费，覆盖式下发，不累计。
时间控制功能：支持8个时段设置宿舍供电断电，方便管理学生宿舍作息 。
远程售电：操作员可以通过后台给宿舍进行电费充值，学生也可以通过学习一卡通、学校微信公众号进行自助充值。
远程集中抄表：抄表信息通过网关实时上传到云平台，快速便捷，免去人工抄表 。
远程控制：可对任意一块电表执行远程拉闸或保电等一系列远程控制操作，方便管理 。
对接一卡通支付：系统支持中间库，接口等方式对接学校一卡通，方便学生自助购电 。
一进三出：ADM130电表支持三回路输出，各回路单独分合闸、恶性负载、时控等设置。
4.3 系统设备选型
5 结束语
本系统采用的485接口总线技术目前在国内电能计量、数据采集、能量管理系统中应用越来越广，是能量采集自动化的基础，它的可靠性越来越受到设计人员和用户的重视。而TCP/IP网络是目前应用广泛的通讯网络，利用这个网络，可以使目前高校后勤不用追加额外投资的情况下就能使用这个系统，我们相信，随着技术的发展、应用的深入，其必将充分展现自身的特点而被广为应用。
参考文献
【1】王秀凤.单片机控制水费计量远程抄表系统软件抗干扰技术.中国科技信息,2005,12
【2】王小飞.高校公寓水电表远程智能管理的研究[J].中国新技术新产品.
【3】安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
发表于 2021-12-13 08:43:30
