太阳能和风能是公认的洁净资源，对环境不发生任何污染，是21世纪动力发展战略的重要挑选。跟着风景互补发电体系运用规模的不断扩大，对风景互补发电体系的功用要求也越来越高。
一般运用于风景发电厂的监督操控与数据收集体系SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)一般都是由电力通讯专网来保证其通讯。但由于风景电厂在地理位置上的特殊性、多样性（一般在遥远偏僻区域），使得某些通讯网无法担任SCADA的要求[1]。
通用分组无线事务(GPRS)是GSM网络的晋级，经过在GSM网络上增加SGSN和GGSN两种数据交换节点设备以及一些更新软件来完结，GPRS网络中的数据传输以数据分组的方法传送。在国内，移动通讯网络现在已根本掩盖全国一切区域，因而运用技术上较为老练的GPRS无线网络，可对风景发厂的各个发电站进行实时长途监测与操控，这对进步整个风景电厂的功用具有实际含义。
1 体系组成
整个风景电厂的SCADA体系由风景发电站的状态参数收集部分和数据处理及传输两部分组成。本文要点介绍数据处理及传输部分。风景电厂SCADA体系如图1所示。
经过CAN总线与CAN总线适配器的衔接，将各个风景发电站的状态参数传输至依据LPC2214的嵌入式体系,数据经处理后由GPRS通讯模块MC39i输出，并经过GPRS网络和Internet将数据传输至监控中心。反之，监控中心也能够将各种操作指令传送至操控终端，以操控风景发电站的运转。本体系的中心部分为“嵌入式GPRS通讯模块”的完结[2]。
本体系运用ARM7核微处理器LPC2214，并恰当对体系存储资源进行扩展，经过移植嵌入式操作体系μC/OS-Ⅱ来办理整个体系的运转。体系所运用的GPRS模块MC39i由西门子公司出产,具有运用便利、接口电路简略等长处[3]。GPRS虽支撑TCP/IP事务，但由于MC39i没有嵌入TCP/IP协议和PPP协议，所以需求在依据LPC2214的嵌入式体系中完结TCP/IP协议和PPP协议，不然体系无法运用GPRS网络的数据分组事务。
2 CAN总线接口电路规划
SJA1000与LPC2214之间的接口电路如图2所示，首要包含：LPC2214最小体系(未画出)、CAN通讯操控器SJA1000、CAN总线驱动器82C250和高速光电耦合器6N137。LPC2214操控SJA1000的初始化以及对风景发电站状态参数的接纳和发送。其间，SJA1000的AD0～AD7衔接到LPC2214的P2口(DATA0～DATA7),/CS为0时,LPC2214选中SJA1000。SJA1000的/RD、/WR、ALE别离与LPC2214的对应引脚相连，/INT接LPC2214的P0.1脚（外部中止0）,用于中止拜访SJA1000。
SJA1000的TX0、RX0经过高速光耦6N137后与82C250的TXD和RXD衔接，这样可较好地完结本节点在CAN总线上的电气阻隔，然后增强CAN总节点的抗搅扰才能。要注意光耦部分电路选用的两个电源VCC和VDD有必要彻底阻隔，不然此光耦就失去了含义。本体系中的电源阻隔选用了小功率的电源阻隔模块完结。
别的,经过在82C250的CANH和CANL引脚之间串连60 ?赘的电阻以消除电路中信号反射等搅扰。CANH和CANL与地之间并联两个30 pF的小%&&&&&%,可滤除总线上的高频搅扰和必定的电磁辐射。别的，在两根CAN总线输入端与地之间别离接了一个防雷击管，当两头输入端与地之间呈现瞬变搅扰时，经过防雷击管的放电可起到必定的维护效果。
3 依据μC/OS-Ⅱ环境的多使命规划
3.1 μC/OS-Ⅱ操作体系在ARM7核上的移植
移植是使一个实时内核能在其他微处理器上运转，也便是为特定的CPU编写特定的代码。由于μC/OS-Ⅱ在读/写CPU寄存器时,只能经过汇编言语来进行,因而在运用μC/OS-Ⅱ时，针对详细的CPU，用户需求用汇编言语编写与CPU硬件相关的代码。
依据μC/OS-Ⅱ的要求，移植μC/OS-Ⅱ到一个微处理器的体系结构上需求供给三个文件：在C言语头文件OS_CPU.H中，要界说与编译器无关的数据类型；界说所运用的仓库数据类型以及仓库的增加方向；界说一些有关ARM核的软中止。在C程序源文件OS_CPU_C.C中，首要是μC/OS-Ⅱ使命仓库初始化函数；在汇编程序源文件OS_CPU_A.S中，首要是时钟节拍中止服务函数、中止退出时的使命切换函数以及μC/OS-Ⅱ第一次进入多使命环境时运转最高优先级使命的函数。
3.2 体系使命规划
μC/OS-Ⅱ要求在其上运转的运用软件“使命化”，所以需求按μC/OS-Ⅱ的使命编写规范规划体系运用使命。按使命优先级从高到低规划如下[4]。
Task0：完结体系各部分（包含MC39i）初始化作业后，选用时刻片的方法进行PPP数据帧的接纳，并完结该数据帧的解析。
Task 1：风景发电厂各发电站状态参数的读取。
Task 2：UDP数据包的接纳处理。
Task 3：TCP数据包的接纳处理。
Task 4：%&&&&&%MP数据包的接纳处理（首要是呼应PING）。
Task 5：针对UDP数据报中的指令恳求进行呼应。
Task 6：针对TCP数据报中的指令恳求进行呼应（Web服务器功用）。
体系使命之间的通讯如图3所示。
3.3 IP数据包解析模块软件规划
IP协议是TCP/IP协议的中心，也是网络层中最重要的协议，IP层接纳由更低层发来的数据包，并将其发送到更高层——TCP或UDP层；反之，IP报也把从TCP或UDP层接纳来的数据包传送到更低层，并终究经过TCP/IP网络进行无衔接传送数据报。
本体系向监控中心传送的数据，需先进行TCP/IP协议的处理，即要求LPC2214完结TCP/IP协议。其间IP数据包的封装及发送是经过函数ip_send( )完结的，一般此函数是在PPP协议处理函数中被调用。风景发电站各状态参数在被封装为UDP数据包今后，调用此函数进行IP协议格局数据封装,即在IP数据报头的数据结构中增加IP报头信息（其间包含核算IP报头的校验和值）。在封装好IP包之后，要设置此IP报头数据（20 B）的“发送结构”Send_Ptr，然后与UDP数据报构成一个发送数据链。
发送IP报之前要先得到“发送信号量”SendFlag，不然只要挂起当时使命等候此信号量。一旦得到发送信号量，对该IP报进行PPP协议数据格局封装，之后再发动MC39i发送数据，数据发送结束后要及时开释发送信号量。
详细程序如下：
Uint8 ip_send(struct Send_Ptr *TxdData,uint8 * dest_ip,uint8 PROTOCOL)
{//TxdData为寄存待传输数据首指针；dest_ip为意图IP地址首指针；IP包中的下一层
//客户协议类型（UDP、TCP）
uint16 CRC;
uint8 Ip_Head[20];
struct Send_Ptr TxdIpData;
uint8 err;
static uint16 FrameIndex=0;
Ip_Head[0]=0x45;
…… //进行TCP/IP协议中的IP数据包
//报头设置
Ip_Head[19]=dest_ip[3];
CRC=CreateIpHeadCrc(Ip_Head); //对IP首部中每16位
//进行二进制反码求和
Ip_Head[10]=(CRC0xff00)>>8;
Ip_Head[11]=CRC0x00ff;
TxdIpData.STPTR=TxdData;
TxdIpData.length=20;
TxdIpData.DAPTR=Ip_Head;
OSSemPend(SendFlag,10,err);
//获取μC/OS-Ⅱ操作体系当时的发送权（得到“发
//送信号量”SendFlag)
if(err==OS_NO_ERR) //没有得到发送权（发送信
//号量SendFlag），挂起使命，等候
{
if(ip_mac_send(TxdIpData,dest_ip))
//依照PPP协议打包数据，并发动MC39i
//通讯模块进行传输数据
{
OSSemPost(SendFlag);
//发送成功，开释“发送信号量”，并回来“1”
return(1);
}
else
{
OSSemPost(SendFlag);
//发送失利，开释“发送信号量”，并回来“0”
return(0);
}
}
else
return (0);
}
4 GPRS通讯模块MC39i的运用
在本体系中MC39i作为GPRS终端的无线收发模块，从TCP／IP模块接纳的IP数据包和从基站接纳的GPRS分组数据进行相应的协议处理后再转发。MC39i供给了9针的规范RS232接口,经过SP3232电平转化芯片与LPC2214的串口相连，进行全双工通讯。LPC2214与MC39i的接口如图4所示。
运用GPRS网络传输数据之前，需求选用PPP协议将GPRS通讯模块接入Internet。PPP协议坐落数据链路层，是为在两个对等实体间传输数据包衔接而规划的，运用可扩展的链路操控协议LCP来树立，装备和测验数据链路。用网络操控协议族NCP树立和装备不同的网络层协议，而且答应选用多种网络层协议[5]。在本体系完结发动之后,首要进行MC39i的作业频率等参数设置，然后进行拨号与PPP洽谈，得到体系本地IP，然后完结GPRS终端的Internet接入。
LPC2214经过RS232串行口操控GPRS模块，涉及到的软件包含：MC39i的初始化、登录GGSN、与监控中心的Internet数据传输。LPC2214对MC39i模块的操控选用AT指令，图5给出了GPRS拨号上网及PPP洽谈软件流程图。
当GPRS拨号成功接入Internet后，就能够进行无线数据传输了。LPC2214将风景发电站的状态参数先进行TCP/IP协议的处理（封装为IP数据包），再经RS232串口操控MC39i模块将一切数据封装成GPRS分组数据包并传送到GPRS无线网络[6]。反之，GGSN的答复也可经过串行口进入本体系。
在现有的GPRS网络基础上开发本钱较低的风景电厂SCADA体系，具有投入少、装置便利、传输牢靠、便利长途办理等，特别合适一些遥远区域的风景电厂的长途监控，其实用含义大。经过对本体系的实验测验，根本完结了数据的远距离的无线传输，具有时延低、正确率高级长处。
