随着计算机技术、网络技术的飞速发展,嵌入式系统采用操作系统作为软件核心已成为主流。根据近年来电力系统自动化抄表技术、嵌入式系统技术、GPRS数据通信技术等发展的趋势,本文设计实现了基于嵌入式实时操作系统的远程抄表监控系统,该系统使用GPRS网络进行通信,采用DSP作为系统硬件核心。 一般来讲,采用嵌入式实时操作系统可以提高系统的可靠性和实时性,提高系统的开发效率并缩短开发周期,因此本设计使用轻量级的嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ或FreeRTOS构成系统软件核心,较好的满足了远程抄表监控系统对可靠性和实时性的要求。在操作系统的基础上,系统软件基于应用层、中间件层、操作系统层、硬件驱动层四层设计,较好的实现了软件的层次化、模块化,其中中间件层包括uC/GUI和加密算法,硬件驱动层包括实时时钟驱动、存储驱动和串口驱动。 本系统采用GPRS实现主站和远程终端间的通讯。GPRS是通用分组无线业务的简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,可为GSM用户提供一种高效、低成本的分组无线数据业务。由于GPRS网络具有实时性强、建设成本少、集抄范围广、系统容量大、数据传输速率高、通讯费用低等特点,因此将GPRS通信用于抄收电表或集中器是一种经济、可靠、理想的抄表方案。 由于系统涉及到谐波分析,采用传统的单片机已不能完全满足系统需要,因此本系统采用数字信号处理器(DSP)作为核心处理器。整个系统以DSP为核心,通过外扩存储器、时钟、模拟量采集、数字量控制、通讯等模块较好的实现了系统设计要求。 此外,为了保证系统长期稳定运行,本系统设计时从硬件和软件两方面出发来尽可能提高系统的可靠性。硬件上的可靠性主要从芯片选型、电路设计、布局布线等方面考虑,软件上的可靠性主要通过操作系统、模块化编程和较好的异常处理三方面保证。现在本系统已进入现场实验阶段,通过在烟台一小区安装试运行两个多月来看,其运行状态良好,基本达到了设计要求。