电能计量带电核查仪系统的设计

2.6 摄像头模块

摄像头模块实现对高供高计设备及其他设备的外观图像、视频信息的采集。采用SIV100B摄像头模组，它是一款1/7英寸，最大640 x 480分辨率的CMOS摄像头，具有高质量的视频采集和低噪声的特性，通过内部集成的一个10位ADC转换电路，将图像信息传输到内嵌的图像处理器。实现图像自动曝光、白平衡补偿、黑电平补偿、5*5矩阵的插补、假彩色的矫正等等处理。支持多样的尺寸输出格式如VGA和CIF，数据输出格式如RGB和YCbCr。嵌入式处理器可通过8位并口读取SIV100B摄像头模组图像信息，通过I2C接口可设置模组中彩色效果X、Y轴图像转动。

2.7 Wi—Fi通讯模块

Wi—Fi(Wireless Fidelity)是IEEE所定义的无线通信标准IEEE 802.11。在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。无线接入和高速传输是Wi—Fi的主要技术优点。其中IEEE 802.11b最高速度为11 Mb/s，IEEE 802.11 n/g最高速度为54 Mb/s。

本系统中Wi—Fi通讯模块实现与电脑后台支持软件的通讯，将后台软件发送的查询、设置等命令下发到本系统，或将本系统采集到的各种数据(如图像视频信息、条码信息、电能表数据信息等)上传到后台中，供后台进行数据采样、对比和分析。采用环隆电气公司的MR09 Wi—Fi通讯模块支持IEEE 802.11n/g/b协议，3.3 V供电，SDIO/SPI接口通讯，最大传输速度300 Mb/s工作在2.4 GHz频段，覆盖范围最远100 m(由环境决定)。

3 系统的软件设计

电能计量带电核查仪系统软件分为电能计量带电核查仪软件和后台应用软件两部分。

3.1 电能计量带电核查仪软件设计

电能计量带电核查仪软件设计包括嵌入式操作系统的移植和应用软件的设计。

3.1.1 嵌入式操作系统的介绍

本系统采用的是Windows CE的操作系统，它是Microsoft公司针对嵌入式产品领域开发的嵌入式操作系统，是一种紧凑、高效、可伸缩的32位操作系统。其具有精简的模块化操作系统、多硬件平台支持、支持有线和无线的网络连接、稳健的实时性支持、丰富的多媒体和多语言支持、提供了强大的开发工具等特点，非常适合消费类电子、手持类电子设备、专用工业控制设备和嵌入式通信设备的开发。

3.1. 2 嵌入式操作系统的移植

Platform Builder是一个定制Windows CE操作系统的嵌入式平台集成开发环境，在Platform Builder软件中可对系统部分硬件驱动进行更改(如Wi—Fi、摄像头等)，最后经Platform Builder编译生成Windows CE的操作系统及Bootloader的镜像文件，将镜像文件下载到MCP的Flash存储器中，并配置操作系统启动文件boot.ini。

3.1.3 应用软件的设计

电能计量带电核查仪应用软件是本系统的核心，在Visual C++2005开发环境下完成设计。本应用软件在Windows CE操作系统启动后，自动装载并运行。主要包括读电表单元、条码扫描单元、图像采集单元和Wi—Fi通讯单元等。

电能计量带电核查仪应用软件工作流程如图3所示。应用软件启动后，先对各模块单元进行初始化，然后开始启动Wi—Fi通讯单元模块，并与后台Wi—Fi通讯单元建立点对点的设备连接.通过TCP/IP协议进行数据通讯，通过判断网络通讯状况保持与后台的实时连接。当有TCP /IP时间发生后，根据接收到的命令进行程序执行，如执行读电表命令，将启动红外通讯模块，发送读电表数据命令，接收电表根据电表数命令返回的数据，并将数据返回到后台;如执行读设备条码信息，将启动和触发条码扫描模块，等待接收条码模块返回所读到的条码信息，并将数据返回到后台;如执行图像采集命令，将启动摄像机进行连续的图像采集，并将图像信息压缩返回到后台。

3.2 后台应用软件设计

后台应用软件设计包括接口程序设计、数据库设计和控制程序设计3部分。

接口程序完成通过Wi—Fi无线通讯的方式与电能计量带电核查仪建立点对点的连接，并将由控制程序下发命令传送到电能计量带电核查仪，将从电能计量带电核查仪获得的数据信息进行缓冲预处理，翻译成后台处理系统可识别数据，然后传送到控制程序。

控制程序完成客户信息的录入(客户名称、地址、电表信息、高供高计装置数量、位置和自身条码信息等等，并将信息存入到数据库中)根据操作员的需要下发命令(如读电表、条码扫描和图像采集等)，控制电能计量带电核查仪的个模块工作、将由电能计量带电核查仪读回来的电表数据传输到数据库存储、将电能计量带电核查仪传回来的高供高计装置条码信息与数据库内存储的条码信息对比，做出身份判断等等。

数据库程序主要完成将客户固定信息按数据类型进行存储，将客户使用的电量信息按照时间索引的进行存储。

4 结论

文中设计了一种便携式的电能计量带电核查仪设备，详细介绍了由S3C2440处理器为核心的系统硬件构成和在Windows CE的操作系统基础上应用软件工作流程实现。它在电力核查部门的使用将会减少电力员工使用工具数量，提高了劳动效率，保证工作质量，减少人身伤害的事故率率，促进电力核查工具的自动化水平。