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基于无线网络的远程自动抄表系统的研究

作　者: 于海波
导　师: 郭忠文；李春荣
学　校: 中国海洋大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 自动抄表系统 自组织网络 GPRS 无线通信
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 456次
引　用: 6次
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内容摘要


随着我国电力体制改革的深入和城镇居民用电一户一表工程的推行，使得人工抄表收费工作量急剧增加，自动抄表系统是解决人工抄表系统中所存在问题的一种有效技术手段。在对现有自动抄表系统以及实际应用需求进行全面分析基础上，本文设计了一套基于无线网络的抄表系统。 集中器到采集器之间采用无线自组织网络进行数据传输。无线自组织网络具有无中心、自组织、多跳路由等特点。采用无线自组织网络，距离集中器较远的节点可以经由其它节点的转发后与集中器进行通讯。对无线自组织网络组网面临的一些问题以及目前常用的路由算法进行分析后，根据本抄表系统的功能要求，简化网络结构，设计了基于点名方式的路由算法，该算法对各节点硬件的要求比较低，并制定了相关的网络协议。 集中器到控制中心之间采用GPRS网络进行数据传输。随着GPRS网络的不断发展，基于GPRS的应用越来越广泛。GPRS具有传输速率高、永远在线、覆盖地域广等优点，非常适合采集点地域分散的数据采集。本文对GPRS系统以及所提供的业务进行了研究，讨论了几种基于GPRS的组网方案以及解决掉线问题的方法。根据系统功能要求选用APN专线接入的GPRS组网方案，并设计了相关硬件和软件系统。 基于GPRS的无线自组织网络抄表系统即可以省去布线的麻烦又可以使用微功率无线模块实现大范围的无线通信，该系统具有永远在线、设备成本不高、维护简单、收费便宜、连接速度快、适合不定期、长时间数据传输等优点。为此，全面实施该抄表系统具有重大的社会和经济价值。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 前言  8-13
  1.1 自动抄表系统及其特点  8-9
  1.2 国内外自动抄表系统的发展及现状  9-12
  1.3 论文要完成的主要工作  12-13
2.自动抄表系统的总体结构分析和设计  13-21
  2.1 电能表数据采集系统  14-15
  2.2 集中器  15
  2.3 集中器和采集终端之间的通信方案  15-16
  2.4 集中器与控制中心之间的远程通信方案  16-17
  2.5 控制中心管理软件  17
  2.6 本系统通信方案概述  17-18
  2.7 无线数传技术相关知识  18-20
    2.7.1 ISM频段射频通信技术  18-20
    2.7.2 GPRS技术  20
  2.8 小节  20-21
3.用户端硬件系统的设计  21-26
  3.1 电能表  21-22
  3.2 采集器的设计  22-24
  3.3 转发器的设计  24
  3.4 集中器的设计  24-25
  3.5 小节  25-26
4.用户端无线通讯网络的设计  26-45
  4.1 无线自组织网络介绍  26-34
    4.1.1 无线自组织网的特点  26-27
    4.1.2 组建自组织网络面临的特殊问题  27-29
    4.1.3 无线自组织网的常见路由算法  29-34
  4.2 用户端无线抄表网络的设计和实现  34-42
    4.2.1 点对多点通信协议的编制  35-38
    4.2.2 无线网络路由算法的设计  38-41
    4.2.3 采集数据的算法设计  41-42
  4.3 对现有算法的讨论  42-44
  4.4 小节  44-45
5.GPRS远程无线通信子系统的设计  45-62
  5.1 GPRS系统介绍  45-54
    5.1.1 GPRS技术的特点  46
    5.1.2 GPRS网络总体结构  46-50
    5.1.3 GPRS系统提供的业务  50-53
    5.1.4 GPRS的市场前景和局限性  53-54
  5.2 GPRS通信组网方案  54-57
    5.2.1 实际应用中的几种组网方案  54-55
    5.2.2 确保网络传输可靠性的机制  55-57
  5.3 GPRS远程无线通信子系统的实现  57-61
    5.3.1 GPRS模块的连接  57-58
    5.3.2 GPRS模块的设置  58-61
  5.4 小节  61-62
6.控制中心管理软件的设计  62-68
  6.1 通信软件设计  62-64
  6.2 工作站管理软件设计  64-67
  6.3 小节  67-68
7.结论与展望  68-70
参考文献  70-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
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