基于無線通道的燃?xì)庾詣映硐到y(tǒng)的研究與開發(fā).doc
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基于無線通道的燃?xì)庾詣映硐到y(tǒng)的研究與開發(fā),85頁共計34647字摘要目前抄表方式以有線方式為主,諸如電力線載波、電話線、rs485或者是上述幾種有線方式的混合。隨著城市和智能小區(qū)的發(fā)展,有線系統(tǒng)先天存在著布線,施工周期長、工程安裝成本及維護(hù)成本高和系統(tǒng)擴展性差等問題,已經(jīng)越來越滿足不了城市發(fā)展的需要,而小功率無線電波通信方式由于其通信方便、組網(wǎng)簡單、無需申請頻...
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85頁共計34647字
摘 要
目前抄表方式以有線方式為主,諸如電力線載波、電話線、RS485或者是上述幾種有線方式的混合。隨著城市和智能小區(qū)的發(fā)展,有線系統(tǒng)先天存在著布線,施工周期長、工程安裝成本及維護(hù)成本高和系統(tǒng)擴展性差等問題,已經(jīng)越來越滿足不了城市發(fā)展的需要,而小功率無線電波通信方式由于其通信方便、組網(wǎng)簡單、無需申請頻點使用權(quán)以及投資少等特點,為國內(nèi)外越來越多的自動抄表系統(tǒng)所采用。
本文對目前有線燃?xì)庾詣映矸绞阶髁松钊氲难芯?,在瑞迅公司原有線抄表系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用小功率無線電波通信方式,提出了兩種結(jié)構(gòu)型式的小區(qū)無線抄表系統(tǒng)方案—基于無線雙向燃?xì)獗矸桨负突跓o線采集器方案,并對這兩種方案的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計和實現(xiàn)。
本文首先針對現(xiàn)有脈沖表具計數(shù)不準(zhǔn)、需要復(fù)雜布線和可靠性差等問題,對于不同無線抄表方案設(shè)計了兩種新型具有無線遠(yuǎn)傳接口的表具。其次專門針對基于無線采集器方案設(shè)計了一種具有無線接口的數(shù)據(jù)采集終端,它具有獨立存儲空間,能完成對無線單向燃?xì)獗頂?shù)據(jù)采集,也能響應(yīng)手持式抄表機指令,完成數(shù)據(jù)通訊任務(wù)。第三手持式抄表機應(yīng)用軟件設(shè)計。手持式抄表機作為底層無線燃?xì)獗砭?、無線采集器和上層信息管理系統(tǒng)之間信息交換的載體,手持機通過相關(guān)通信協(xié)議實現(xiàn)與無線表具和無線采集器直接通信,從而實現(xiàn)了包括表具數(shù)據(jù)的讀取存儲以及無線表具的設(shè)置等功能。最后通過中心管理信息系統(tǒng)軟件設(shè)計,實現(xiàn)了抄表機數(shù)據(jù)導(dǎo)入和抄表任務(wù)下載、手持機應(yīng)用軟件更新以及抄表機參數(shù)設(shè)置等功能并且對上傳抄表數(shù)據(jù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)智能化處理、收費和票據(jù)報表輸出的功能。
系統(tǒng)運行測試表明系統(tǒng)性能達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo),系統(tǒng)滿足了實際的需求,具有較高的實際運用價值。
關(guān)鍵字:自動抄表系統(tǒng)、無線通信協(xié)議、無線模塊、手持機、串口通信
摘 要 4
1緒論 5
1.1研究背景和意義 5
1.2國內(nèi)外自動抄表系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀 6
1.3現(xiàn)有自動抄表系統(tǒng)解決方案 7
1.3.1有線抄表系統(tǒng) 7
1.3.2電力載波抄表系統(tǒng) 9
1.3.3無線抄表系統(tǒng) 10
1.4本文研究內(nèi)容與章節(jié)安排 14
2無線抄表系統(tǒng)總體設(shè)計 16
2.1系統(tǒng)設(shè)計總體要求 16
2.2系統(tǒng)方案設(shè)計 17
2.2.1無線方式選擇 17
2.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
2.2.3計量表具計量方式的選擇與設(shè)計 20
2.2.4無線通訊模塊的選擇 22
2.2.5手持機選擇 23
2.2.6中心管理信息系統(tǒng)設(shè)計 27
2.3本章小結(jié) 28
3無線抄表系統(tǒng)底層硬件平臺設(shè)計 28
3.1基于無線雙向燃?xì)獗矸桨傅牡讓佑布O(shè)計 28
3.2基于采集器方案的底層硬件設(shè)計 31
3.2.1無線表具設(shè)計 31
3.2.2無線采集器設(shè)計 32
3.3本章小結(jié) 34
4手持機軟件系統(tǒng)設(shè)計 35
4.1手持機介紹 35
4.1.1手持機體系結(jié)構(gòu) 35
4.1.2手持機軟件開發(fā)環(huán)境 36
4.2手持機系統(tǒng)功能分析 36
4.3手持機軟件操作主流程設(shè)計 37
4.4手持機主界面設(shè)計 39
4.5數(shù)據(jù)通信模塊設(shè)計 40
4.5.1通信協(xié)議的制定 41
4.5.2軟件實現(xiàn) 43
4.6抄表功能模塊設(shè)計 44
4.6.1通訊協(xié)議的制定 45
4.6.2軟件實現(xiàn) 48
4.7手持機數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 50
4.8其它功能模塊設(shè)計 53
4.10本章小結(jié) 55
5.中心管理系統(tǒng)設(shè)計 56
5.1系統(tǒng)總體需求分析 56
5.1.1系統(tǒng)需求描述 56
5.1.2數(shù)據(jù)庫管理模塊功能描述 58
5.1.3基本業(yè)務(wù)模塊功能描述 59
5.1.4抄表管理模塊功能描述 59
5.2基于UML的系統(tǒng)模型 59
5.2.1 UML簡介 60
5.2.2系統(tǒng)用例圖 62
5.2.3系統(tǒng)時序圖 65
5.2.4系統(tǒng)協(xié)作圖 68
5.2.5系統(tǒng)狀態(tài)圖 69
5.2.6系統(tǒng)活動圖 70
5.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計 73
5.4軟件開發(fā)與實現(xiàn) 74
5.5本章小結(jié) 75
6運行與測試 76
6.1系統(tǒng)運行環(huán)境構(gòu)建 76
6.4管理軟件數(shù)據(jù)處理 79
6.5本章小結(jié) 80
7總結(jié)與展望 81
7.1研究總結(jié) 81
7.2研究展望 82
參考文獻(xiàn) 84
參考文獻(xiàn)
2.物業(yè)管理條例,2003年S月28日國務(wù)院第9次常務(wù)會議通過
3.惠萍,李紅衛(wèi).深圳市遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的現(xiàn)狀與管理建議.城市建筑智能系統(tǒng).2003(7): 28-29
4.王再英,韓養(yǎng)社,高虎賢編著.智能建筑—樓宇自動化系統(tǒng)原理與應(yīng)用北京:電子工業(yè)出版社2005
5. Koch, William, "AMR doesn't just read meters-It's a competitive weapon", Electrical World, April 1997
6.黃祖華,郭華.遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.浙江建筑.2006(O5): 69-71
7. Howard,Scott. The Scott Report: AMR Deployments in North America. Sixth Edition.2002
8.徐衛(wèi).燃?xì)膺h(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)用的可行性研究.上海煤氣..2002(6): 14-16
9.胡偉,張廣明,花偉.一種燃?xì)膺h(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計.機械與電子.2006(3): 57-64
10.鐘道昌,姜麗華.基于RS485/422總線和電話線載波的電能表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng).測控技術(shù).2001(10): 64-66
11.齊秀波.電能計量集中抄表技術(shù)的發(fā)展.電測與儀表..2006.43.(488): 48-50
12.荊秋鋒,劉素娟.立足國內(nèi)電表狀況談抄表發(fā)展.電力建設(shè).2004 (09) : 41-43
13.施蔚青,譚太洋.基于光纖通信方式的抄表系統(tǒng)通道設(shè)計.中國科技論文在線
14.代波,潘承銼.南寧供電局配電自動化系統(tǒng)通信傳輸方案探討.2003.26 (1): 62-64,74
15.李莉,李小平.小區(qū)智能遠(yuǎn)傳自動抄表系統(tǒng)沖國計量.2003(10) : 49-50
16.金坤善,劉立群,孫志毅.M-BUS總線在遠(yuǎn)程抄表中的運用.太原科技大學(xué)學(xué)報. 2006.27 ( 02 ) : 114-117
17.王雁冰,丁保忠,陳春武,昊國良.低壓電力線載波遠(yuǎn)程自動抄表技術(shù)的發(fā)展與實現(xiàn). 河北電力技術(shù).20005.(19): 42-44
18. Yan Liu, Noel N. Schulz. Integrated fuzzy filter for distribution outage information. Electric Power Systems Research. 2002 (63): 177-184
19.沈麗著,張恩寶,陳群.無線技術(shù)在上海電力中的應(yīng)用.電力系統(tǒng)通信.2007.28 (171): 5-8
20.鐘道昌,姜麗華.基于RS485/422總線和電話線載波的電能表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng).測控技 術(shù).2001(10): 64-66
21.侯勇,王柏林,顧燕.一體化紅外線接收模塊及其在紅外抄表通訊中的應(yīng)用.自動化與 儀表.2001(O5)
22.劉水,張春強,熊九平.紅外抄表技術(shù)在電壓統(tǒng)計系統(tǒng)中的應(yīng)用.江西電力.2003(3) 1~3
23.王宏民,王玉萍,趙東勁.基于單片機的掌上紅外抄表器的設(shè)計.煤炭技術(shù).2006.25 (5):32-33
24.董健,常正躍.智能水表及遠(yuǎn)程集中抄表的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.中國住宅設(shè)施.2003 (14): 31-32
25.張俊芳,彭麗,吳軍基,楊偉.基于藍(lán)牙技術(shù)與GSM通信的集中抄表系統(tǒng).電力需求管理.2005 (05):36-38
26.白劍波等.ZigBee技術(shù)及其在樓宇自動化系統(tǒng)中應(yīng)用的思考.智能建筑與城市信息.2006(1):102-104
27.余仕友,吳偉.自動抄表系統(tǒng)的發(fā)展與展望.科技創(chuàng)業(yè)月刊.2006(03 ) : 83-84
摘 要
目前抄表方式以有線方式為主,諸如電力線載波、電話線、RS485或者是上述幾種有線方式的混合。隨著城市和智能小區(qū)的發(fā)展,有線系統(tǒng)先天存在著布線,施工周期長、工程安裝成本及維護(hù)成本高和系統(tǒng)擴展性差等問題,已經(jīng)越來越滿足不了城市發(fā)展的需要,而小功率無線電波通信方式由于其通信方便、組網(wǎng)簡單、無需申請頻點使用權(quán)以及投資少等特點,為國內(nèi)外越來越多的自動抄表系統(tǒng)所采用。
本文對目前有線燃?xì)庾詣映矸绞阶髁松钊氲难芯?,在瑞迅公司原有線抄表系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用小功率無線電波通信方式,提出了兩種結(jié)構(gòu)型式的小區(qū)無線抄表系統(tǒng)方案—基于無線雙向燃?xì)獗矸桨负突跓o線采集器方案,并對這兩種方案的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計和實現(xiàn)。
本文首先針對現(xiàn)有脈沖表具計數(shù)不準(zhǔn)、需要復(fù)雜布線和可靠性差等問題,對于不同無線抄表方案設(shè)計了兩種新型具有無線遠(yuǎn)傳接口的表具。其次專門針對基于無線采集器方案設(shè)計了一種具有無線接口的數(shù)據(jù)采集終端,它具有獨立存儲空間,能完成對無線單向燃?xì)獗頂?shù)據(jù)采集,也能響應(yīng)手持式抄表機指令,完成數(shù)據(jù)通訊任務(wù)。第三手持式抄表機應(yīng)用軟件設(shè)計。手持式抄表機作為底層無線燃?xì)獗砭?、無線采集器和上層信息管理系統(tǒng)之間信息交換的載體,手持機通過相關(guān)通信協(xié)議實現(xiàn)與無線表具和無線采集器直接通信,從而實現(xiàn)了包括表具數(shù)據(jù)的讀取存儲以及無線表具的設(shè)置等功能。最后通過中心管理信息系統(tǒng)軟件設(shè)計,實現(xiàn)了抄表機數(shù)據(jù)導(dǎo)入和抄表任務(wù)下載、手持機應(yīng)用軟件更新以及抄表機參數(shù)設(shè)置等功能并且對上傳抄表數(shù)據(jù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)智能化處理、收費和票據(jù)報表輸出的功能。
系統(tǒng)運行測試表明系統(tǒng)性能達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo),系統(tǒng)滿足了實際的需求,具有較高的實際運用價值。
關(guān)鍵字:自動抄表系統(tǒng)、無線通信協(xié)議、無線模塊、手持機、串口通信
摘 要 4
1緒論 5
1.1研究背景和意義 5
1.2國內(nèi)外自動抄表系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀 6
1.3現(xiàn)有自動抄表系統(tǒng)解決方案 7
1.3.1有線抄表系統(tǒng) 7
1.3.2電力載波抄表系統(tǒng) 9
1.3.3無線抄表系統(tǒng) 10
1.4本文研究內(nèi)容與章節(jié)安排 14
2無線抄表系統(tǒng)總體設(shè)計 16
2.1系統(tǒng)設(shè)計總體要求 16
2.2系統(tǒng)方案設(shè)計 17
2.2.1無線方式選擇 17
2.2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
2.2.3計量表具計量方式的選擇與設(shè)計 20
2.2.4無線通訊模塊的選擇 22
2.2.5手持機選擇 23
2.2.6中心管理信息系統(tǒng)設(shè)計 27
2.3本章小結(jié) 28
3無線抄表系統(tǒng)底層硬件平臺設(shè)計 28
3.1基于無線雙向燃?xì)獗矸桨傅牡讓佑布O(shè)計 28
3.2基于采集器方案的底層硬件設(shè)計 31
3.2.1無線表具設(shè)計 31
3.2.2無線采集器設(shè)計 32
3.3本章小結(jié) 34
4手持機軟件系統(tǒng)設(shè)計 35
4.1手持機介紹 35
4.1.1手持機體系結(jié)構(gòu) 35
4.1.2手持機軟件開發(fā)環(huán)境 36
4.2手持機系統(tǒng)功能分析 36
4.3手持機軟件操作主流程設(shè)計 37
4.4手持機主界面設(shè)計 39
4.5數(shù)據(jù)通信模塊設(shè)計 40
4.5.1通信協(xié)議的制定 41
4.5.2軟件實現(xiàn) 43
4.6抄表功能模塊設(shè)計 44
4.6.1通訊協(xié)議的制定 45
4.6.2軟件實現(xiàn) 48
4.7手持機數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 50
4.8其它功能模塊設(shè)計 53
4.10本章小結(jié) 55
5.中心管理系統(tǒng)設(shè)計 56
5.1系統(tǒng)總體需求分析 56
5.1.1系統(tǒng)需求描述 56
5.1.2數(shù)據(jù)庫管理模塊功能描述 58
5.1.3基本業(yè)務(wù)模塊功能描述 59
5.1.4抄表管理模塊功能描述 59
5.2基于UML的系統(tǒng)模型 59
5.2.1 UML簡介 60
5.2.2系統(tǒng)用例圖 62
5.2.3系統(tǒng)時序圖 65
5.2.4系統(tǒng)協(xié)作圖 68
5.2.5系統(tǒng)狀態(tài)圖 69
5.2.6系統(tǒng)活動圖 70
5.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計 73
5.4軟件開發(fā)與實現(xiàn) 74
5.5本章小結(jié) 75
6運行與測試 76
6.1系統(tǒng)運行環(huán)境構(gòu)建 76
6.4管理軟件數(shù)據(jù)處理 79
6.5本章小結(jié) 80
7總結(jié)與展望 81
7.1研究總結(jié) 81
7.2研究展望 82
參考文獻(xiàn) 84
參考文獻(xiàn)
2.物業(yè)管理條例,2003年S月28日國務(wù)院第9次常務(wù)會議通過
3.惠萍,李紅衛(wèi).深圳市遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的現(xiàn)狀與管理建議.城市建筑智能系統(tǒng).2003(7): 28-29
4.王再英,韓養(yǎng)社,高虎賢編著.智能建筑—樓宇自動化系統(tǒng)原理與應(yīng)用北京:電子工業(yè)出版社2005
5. Koch, William, "AMR doesn't just read meters-It's a competitive weapon", Electrical World, April 1997
6.黃祖華,郭華.遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.浙江建筑.2006(O5): 69-71
7. Howard,Scott. The Scott Report: AMR Deployments in North America. Sixth Edition.2002
8.徐衛(wèi).燃?xì)膺h(yuǎn)程抄表系統(tǒng)應(yīng)用的可行性研究.上海煤氣..2002(6): 14-16
9.胡偉,張廣明,花偉.一種燃?xì)膺h(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計.機械與電子.2006(3): 57-64
10.鐘道昌,姜麗華.基于RS485/422總線和電話線載波的電能表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng).測控技術(shù).2001(10): 64-66
11.齊秀波.電能計量集中抄表技術(shù)的發(fā)展.電測與儀表..2006.43.(488): 48-50
12.荊秋鋒,劉素娟.立足國內(nèi)電表狀況談抄表發(fā)展.電力建設(shè).2004 (09) : 41-43
13.施蔚青,譚太洋.基于光纖通信方式的抄表系統(tǒng)通道設(shè)計.中國科技論文在線
14.代波,潘承銼.南寧供電局配電自動化系統(tǒng)通信傳輸方案探討.2003.26 (1): 62-64,74
15.李莉,李小平.小區(qū)智能遠(yuǎn)傳自動抄表系統(tǒng)沖國計量.2003(10) : 49-50
16.金坤善,劉立群,孫志毅.M-BUS總線在遠(yuǎn)程抄表中的運用.太原科技大學(xué)學(xué)報. 2006.27 ( 02 ) : 114-117
17.王雁冰,丁保忠,陳春武,昊國良.低壓電力線載波遠(yuǎn)程自動抄表技術(shù)的發(fā)展與實現(xiàn). 河北電力技術(shù).20005.(19): 42-44
18. Yan Liu, Noel N. Schulz. Integrated fuzzy filter for distribution outage information. Electric Power Systems Research. 2002 (63): 177-184
19.沈麗著,張恩寶,陳群.無線技術(shù)在上海電力中的應(yīng)用.電力系統(tǒng)通信.2007.28 (171): 5-8
20.鐘道昌,姜麗華.基于RS485/422總線和電話線載波的電能表遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng).測控技 術(shù).2001(10): 64-66
21.侯勇,王柏林,顧燕.一體化紅外線接收模塊及其在紅外抄表通訊中的應(yīng)用.自動化與 儀表.2001(O5)
22.劉水,張春強,熊九平.紅外抄表技術(shù)在電壓統(tǒng)計系統(tǒng)中的應(yīng)用.江西電力.2003(3) 1~3
23.王宏民,王玉萍,趙東勁.基于單片機的掌上紅外抄表器的設(shè)計.煤炭技術(shù).2006.25 (5):32-33
24.董健,常正躍.智能水表及遠(yuǎn)程集中抄表的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.中國住宅設(shè)施.2003 (14): 31-32
25.張俊芳,彭麗,吳軍基,楊偉.基于藍(lán)牙技術(shù)與GSM通信的集中抄表系統(tǒng).電力需求管理.2005 (05):36-38
26.白劍波等.ZigBee技術(shù)及其在樓宇自動化系統(tǒng)中應(yīng)用的思考.智能建筑與城市信息.2006(1):102-104
27.余仕友,吳偉.自動抄表系統(tǒng)的發(fā)展與展望.科技創(chuàng)業(yè)月刊.2006(03 ) : 83-84