摘要：提出一種無線電力抄表系統傳輸中繼站的設計，簡要介紹了集中器和采集終端，著重闡述數據傳輸中繼電路部分。通過CC1110芯片設計了無線中繼模塊的硬件電路和智能電表接口電路。在分析抄表系統網絡拓撲結構的基礎上，參考現行的幾種路由協議，通過改進的DSR路由協議，很好地解決了無線電力抄表系統中的數據傳輸中繼問題。
關鍵詞：無線抄表；自組網；CC1110；傳輸中繼

引言
無線抄表技術是基于微功率、短距離、智能化的無線通信技術，通過采用高度集成的SoC或者利用微控制器及無線射頻芯片，結合少量的外圍器件構成無線電力抄表的專用或通用模塊。單跳星型網絡是目前無線抄表采用最多的拓撲結構，但其存在通信距離有限、只能在中心節點覆蓋范圍內通信、網絡容量小的缺點。本文提出一種基于CC1110的無線抄表中繼方法，其通信質量好，經濟適用，通過應用改進的DSR路由協議可以提高無線鏈路的吞吐率及傳輸可靠性，并且增加系統的覆蓋范圍和魯棒性，可更好地應用于電力自動化系統。

1 系統總體結構
無線抄表系統由下行終端設備(包括無線收發器和智能電表)、數據集中器上行終端(系統主站)構成。當智能電表在集中器覆蓋范圍之外時，需要借助其他無線節點實現多跳傳輸。設計將無線節點內嵌到電表中，與電表外設通信接口相連接，通過MCU與射頻模塊實現數據的采集、存儲及轉發等操作。無線節點是整個系統的通信橋梁，在實現中繼傳輸過程中起到關鍵作用。系統基本組成如圖1所示。

集中器和各終端設備自行組織網絡，通過無線節點進行數據傳輸和中繼。集中器負責網絡的建立和維護，其同時具有路由功能以進行抄表數據的上傳和各節點的抄收工作。下行終端設備與集中器、系統主站之間建立一個無線數據通信信道。
具體實現過程：設備連接時，先進行初始化工作，保證網絡中每個節點都能成功加入網絡。當需要進行電表數據采集時，系統主站首先通過光纖或GPRS網絡傳送抄表命令到集中器，集中器收到命令后，根據網絡初始化時建立的路由信息，以輪詢的方式向每個對應節點發送抄表命令。無線節點采用有線方式連接到智能電表，當收到來自集中器的抄表命令后，讀取電表數據，并根據規定好的通信協議對數據進行處理，轉換為適合在網絡中傳輸的格式。之后根據改進的DSR路由中繼算法，尋找最優路徑，通過無線節點或直接發送給集中器，再由集中器通過GPRS網絡或光纖傳送給系統主站。

2 無線中繼節點的硬件設計
中繼節點模塊實現無線電表的網絡功能，智能電表通過這個模塊實現與集中器和其他無線節點的數據交換。當集中器覆蓋范圍內的智能電表收到抄表命令時，通過無線節點直接上報電表數據，而在覆蓋范圍外的智能電表則需要其他無線節點進行接力傳輸。其模塊構成如圖2所示。