一、导言
跟着城市供水规划扩展，城市管网不断增大，厦门自来水公司原有遥测体系难以习惯出产调度需求。要求有一套牢靠、快速的调度遥测体系，归纳国内RTU(Remote Terminal Unit 长途测控终端)的开展状况及公司的具体状况，厦门自来水公司独立研制开发了一套新的依据AVR单片机及专用MODEM芯片的MTU(Master Terminal Unit中心调度机)、RTU无线电遥测体系。体系的全体结构如图1，其间粗黑框部分为体系的中心MTU、RTU。
涣散地散布在全市的管网监测点上的远端RTU(体系可带256个RTU)收集数据，进行数据处理后经过无线电台向中心调度端发送数据，中心调度端接纳到数据后进行数据处理，数据存储，并送给模仿屏显现。
二、规划思维
原有体系的运用中，首要存在以下几个问题：
1.无线通讯波特率低(300bps)，误码率高，巡测速度慢，最多带32个RTU终端;
2.当某一长途RTU端的无线电台一向处于长期误发射状况时(简称“长发”)一向占用体系频点，由于体系共用一组无线电频点，这将使体系其他一切电台无法通讯，整个体系瘫痪，处于毛病的电台亦无法发送有用数据，因此无法确认毛病点，测压点散布地域广且涣散，使得毛病查找很困难，往往需求数天时刻;
3.RTU板集成度低，毛病率较高，元器件难于收购。
考虑到体系的通用性和公司的实际状况，要求RTU体系能最大极限地运用原有的无线电台、天线、电源、模仿屏、检测仪表等，并能完成如下功用：8路10位模仿量输入、8路开关量输入及两路脉冲量输入，其间8路开关量输入可扩展为64路开关量输入,可在RTU站存储24小时历史数据(15分钟/次)，具有掉电保护功用。
咱们经过软硬件的有机合作，经济有用地处理了原有体系存在的问题及体系功用要求，做到MTU板和RTU板在硬件上的完全一致，并把一般独立于RTU板的无线调制解调MODEM集成在RTU板之上，简化了体系的硬件结构。本体系RTU板具有无线通讯波特率1200bps，误码率低，最多带256个RTU终端，有用处理了因无线电台“长发”引起体系瘫痪的问题，数据收集精度高，RTU板集成度高，通用性强，软件晋级简单等长处，其电路板框图如图2：
三、RTU的规划
(一)元器件的挑选
CPU挑选ATMEL公司的AVR系列单片机AT90S8535，该芯片是比较新式的单片机，其内部资源如下：8K字节Flash程序存储器，512字节EEPROM数据存储器，8通道10位精度A/D转换器，一个规范串口，1个16位守时/计数器，一个8位守时/计数器，1个实时时钟，2个外部中止，内置看门狗电路等。RTU所需的功用和数据收集功用基本上能够在此单片机上完成;与无线电台的衔接选用OKI公司的MSM7512B MODEM芯片进行调制解调，与计算机的通讯选用MAX232芯片进行，历史数据存储选用8K字节串行EEPROM存储芯片AT24C64，电台的供电由CPU操控，经过继电器供给。
(二)数据通讯
1.RS-232串口与PC机的通讯
由于单片机的仅有的串口应用于无线电台的通讯，首要确保无线通讯的准确。与PC机的通讯经过MAX232芯片把单片机的TTL电平转化为规范的RS-232电平，运用单片机的外部中止INT0、INT1口和I/O口，应用软件模仿，完成两个波特率为9600Bps半双工三线制串口通讯，其接纳数据选用中止方法。
2.无线电台之间的无线通讯
咱们把一般独立于RTU板的无线调制解调MODEM集成在RTU板之上，如此简化了体系的硬件结构，降低了本钱，而且进步了通讯的牢靠性，完成了RTU与MODEM的紧密结合。MODEM芯片选用OKI公司的MSM7512B调制解调芯片，MSM7512B是一块比较老练的芯片，通讯波特率为1200Bps，作业方法为半双工形式。在实践中，咱们发现当电台从接纳状况转为发射状况或从发射状况转为接纳状况的瞬间有一段不稳定状况，此刻的数据简单发生误码，依据试验，得出一个比较适宜的延时时刻，咱们在操控无线电台收发转化后推迟恰当的时刻，使数据传送的牢靠性和准确性得到了很大的进步。在数据传送进程中，参加体系码、RTU站码，求和值低字节等校验，确保了体系通讯的牢靠，正确。
3.无线电台处于长期误发射状况时(“长发”)体系瘫痪的处理对策
在RTU板上设置电台电源操控端口(无线电台的电源由单片机经过继电器操控)，RTU板可操控电台电源的通断;设置软件圈套，RTU在15分钟内若无接纳到来自电台的任何信号，则可能是电台“长发” 、电台接纳毛病、其它电台“长发” 、RTU数据端口毛病、中转台毛病，此刻堵截电台电源，但15分钟后再注册电台电源，持续上述检测进程，这时若是由于中转台、其它电台“长发”等外部引起的毛病而接纳不到信号的状况，RTU板的作业得于康复正常;设置看门狗复位体系，程序引起的作业毛病能够得到复位。
(三)中心调度室判别
假如只接纳不到某些点信号，其它点一向正常，那么是这些点自己有毛病;假如一向接纳不到一切点信号，那么是中转台、调度机毛病或频点遭到接连搅扰;假如15分钟只接纳不到某些点信号，其它点正常，15分钟接纳不到一切点信号，那么是某些点呈现“长发”现象，能够从可接纳数据的15分钟里判别毛病点;假如接纳到的数据时有时无，不是15分钟距离的规则，此刻为体系频点遭到搅扰或中转台、调度机的不规则毛病。
经过采纳以上的各项办法，能够较快的查找毛病点、根绝由于电台“长发”引起的体系瘫痪，大大削减了保护作业量和保护本钱。
(四)数据收集
长途遥测RTU散布在全市的管网监测点上，环境比较凌乱，其周围环境存在着各式各样的搅扰，在输入通道做滤波处理，经过硬件电路滤除较大的搅扰，为进步收集数据的牢靠性和准确度，软件规划选用离散的收集方法，一起依据具体状况选用相应的数据滤波技能。
1.离散的收集方法
在规划模仿量输入对现场的压力等多个参数进行数据收集程序时，咱们依照“离散收集同一参数，接连收集不同参数”的准则进行规划。由于短时接连地收集同一参数简单使收集到的数据值都遭到搅扰的影响，数字滤波技能对此力不从心;而选用“离散收集同一参数，接连收集不同参数”的方法使参数收集离散在时空中，降低了搅扰的概率，并使搅扰散布在不同的参数上，这样选用屡次收集和数字滤波即可除掉搅扰的影响。
2.数字滤波技能
数字滤波是经过必定的算法程序对收集信号进行滑润加工，在此咱们对每一数据进行四次收集，算法上选用去掉最高、最低值，其他数据取算术平均的方法，消除或削减搅扰，确保了体系数据的真实性。
经过运用上述抗搅扰办法，大大进步了体系抗搅扰才能，确保了体系的牢靠运转。
