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智能远程抄表系统的设计与开发

作　者: 孔建华
导　师: 袁红兵
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 智能抄表系统远程抄表系统自动抄表系统通信协议可靠性抗干扰
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

随着小区智能化的推广,智能远程抄表系统IRMRS(Intelligent Remote Meter Reading System)越来越受到燃气公司、房地产开发商以及住户的重视。可靠、准确和实用的IRMRS系统成为当前的一种实际需求。本文在分析了现有的各种远程抄表方案的基础上,设计和开发了一种适合我国国情的IRMRS系统。该系统分上位机管理系统和下位机采集系统两部分,通过公用电话网及上层通信协议实现上位机与下位机之间的通信。下位机采集系统重点对各组成部分(包括数据采集器、数据集中器和数据通信机)进行了软硬件设计,制定了底层通信协议,并采用RS-485总线实现燃气表原始数据的采集、处理、存储和传输;上位机管理系统采用模块化设计思想,重点对通信模块(包括上层通信协议)和数据库模块进行了设计,实现了燃气表数据的远程读取、智能化处理和多种报表输出,同时提供了燃气表和其它抄表设备的远程监控功能。另外,本文对系统实际应用中的各种不可靠和干扰因素进行了系统分析,在设计采取了一系列有效的措施来提高系统的可靠性和抗干扰能力。系统的实际运行和测试表明:该系统安装调试方便,运行可靠、稳定,操作简单,抄得的数据准确,达到了预定的目标,满足了实际的需求,具有较高的工程应用价值。

全文目录

1 绪论  8-17
  1．1 课题的背景  8-10
    1．1．1 智能远程抄表系统的研究背景  8
    1．1．2 传统自动抄表系统  8-9
    1．1．3 智能远程抄表系统  9-10
  1．2 国内外研究现状及其技术方案  10-15
    1．2．1 国内外研究现状  10
    1．2．2 现有远程抄表系统方案及其特点  10-15
  1．3 论文的主要研究内容及其意义  15-17
    1．3．1 论文的主要工作  15-16
    1．3．2 课题的意义  16-17
2 IRMRS的总体设计  17-23
  2．1 设计原则  17-19
    2．1．1 可靠性原则  17
    2．1．2 准确度原则  17-18
    2．1．3 实用性原则  18
    2．1．4 智能化原则  18-19
  2．2 总体方案  19-22
    2．2．1 系统结构框图  19-20
    2．2．2 各部分功能及其技术参数  20-21
    2．2．3 通信网络选取  21-22
  2．3 本章小结  22-23
3 IRMRS的上位机管理系统设计  23-44
  3．1 上位机系统设计  23-25
    3．1．1 功能分析  23-24
    3．1．2 模块设计  24
    3．1．3 开发与运行环境的选择  24-25
    3．1．4 系统实现过程分析  25
  3．2 通信模块的设计  25-34
    3．2．1 上层通信协议设计  26-28
    3．2．2 通信控件选取  28-29
    3．2．3 通信初始化模块  29-31
    3．2．4 通信链路建立模块  31-32
    3．2．5 发送与接收模块  32-34
  3．3 数据库模块设计  34-37
    3．3．1 数据库的设计  34-36
    3．3．2 数据库的实现  36-37
  3．4 操作界面模块的设计  37-41
    3．4．1 远程通信管理模块  37
    3．4．2 远程抄表模块  37-38
    3．4．3 抄表数据处理模块  38
    3．4．4 远程检测模块  38-40
    3．4．5 远程设置模块  40-41
    3．4．6 数据维护模块  41
  3．5 综合管理模块的设计  41-43
    3．5．1 系统用户登录模块  41-42
    3．5．2 系统用户管理模块  42
    3．5．3 住户信息管理模块  42
    3．5．4 抄表设备管理模块  42
    3．5．5 统计与查询模块  42-43
    3．5．6 其他模块  43
  3．6 本章小结  43-44
4 IRMRS的下位机采集系统设计  44-69
  4．1 下位机系统设计  44-45
    4．1．1 设计思路  44
    4．1．2 底层通信模式  44-45
    4．1．3 底层通信协议  45
  4．2 发讯燃气表的设计  45-46
    4．2．1 设计原理  45
    4．2．2 发讯板电路的设计  45-46
  4．3 数据采集器的设计  46-56
    4．3．1 数据采集器的结构原理图  46-47
    4．3．2 数据采集器的硬件电路设计  47-52
    4．3．3 数据采集器的软件设计  52-56
  4．4 数据集中器的设计  56-61
    4．4．1 数据集中器的结构原理图  57
    4．4．2 数据集中器硬件电路的设计  57-59
    4．4．3 数据集中器的软件设计  59-61
  4．5 数据通信机的设计  61-64
    4．5．1 数据通信机的结构原理图  62
    4．5．2 通信机的软件设计  62-64
  4．6 可靠性设计  64-66
    4．6．1 造成抄表系统不可靠的原因分析  64-65
    4．6．2 提高系统可靠性的措施  65-66
  4．7 抗干扰性设计  66-68
    4．7．1 干扰产生的途径及故障形式  66
    4．7．2 干扰的应对策略  66-68
  4．8 本章小结  68-69
5 IRMRS的运行与测试  69-80
  5．1 测试平台的构建  69-71
  5．2 系统试验运行  71-76
  5．3 系统分析  76-77
  5．4 系统的具体实施  77-79
  5．5 本章小结  79-80
6 总结与展望  80-82
  6．1 研究总结  80
  6．2 研究展望  80-82
致谢  82-83
附录  83-85
参考文献  85-88

智能远程抄表系统的设计与开发

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