文档介绍：中南大学
硕士学位论文
基于ZigBee与GPRS的远程无线抄表系统智能终端设计
姓名:陈鸿飞
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:邓联文
20090526
摘要对传统的手工抄表方式进行技术革命具有十分重要的现实意义,如何实时、准确地将用户的用电数据送到供电部门的数据库,且能最大限度减少抄表所需要的人力、物力,已经成为一个急待解决的问题。采用双向无线通信技术与网络技术相结合可以实现远程无线自动抄表,从而有效解决电能表数据的自动采集与远程传输。本文基于技术及技术的基本原理,研究分析了物理层、恪⑼绮恪⒂τ貌愕雀鞑阈椤⑹荽浞式及网络结构,并在层组网协议的基础上建立网状网络。通过调研分析及的解决方案,并考虑经济实用性、调试方便性及缩短开发周期等要求,选用的单芯片模块实现网络的数据传输,采用西门子的模块实现数据的远程传输。根据的功能不同,将终端分成采集器、中继器酚善及集中器三部分来设计。采集器、中继器及集中器的收发模块都是在的基础上通过扩展外围电路而设计的模块,共同组成一个网状的网络,完成对电能表数据的采集、传输、转发及汇总。集中器作为外界访问网络的网关,是抄表系统终端的核心单元。为了提高集中器运行速度及兼容性,选用位微处理器作为系统的处理器单元,考虑到集中器处理数据量较大及今后抄表方式的升级更新,集中器模块还专门设计了存储器电路、以太网通信电路、涌诘缏返取8莩硐低呈导市枰#杓屏艘套较完整的数据传输协议,并实现了远程传输对接。利用设计完成的硬件资源、抄表数据协议和各终端模块测试程序测试了在抄表系统的整体功能,结果表明实现了网络的组建、电能表数据的采集及远程传输、终端设备参数的修改等功能,达到终端设计要求。关键字:远程无线抄表系统;终端;;;数据传输协议
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:面:醯日期:趣生晟显麓匀原创性声明学位论文版权使用授权书本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第一章绪论弟一早三百下匕课题背景更有应用优势【小K孀盼尴咄ㄐ偶际醯牟欢戏⒕硼,近年来出现了面向低设备门架线,系统结构简单,可节省人力和物力,相对有线抄表系统和掌上抄表系统成本的无线连网技术,即技术【担捎谜庀钚录际跤隚缂际跸嘟根据国家自动抄表系统标准【拷鲎远硐低郴殖扇霾愦危渲凶底层次是电能表层,规定电能表的计量特性、数据项以及电气性能指标;最高层为用户层,规定了电能表能够为用户提供的服务以及用户端与电能表进行数据交换的要求;中间层为数据传输协议层,规定了用户层与电能表之间以及相关设备之间进行数据交换传输的通信协议,是整个自动抄表系统的核心内容。自动抄表系统体系结构示意图如图所示,其中包括电能表、通信网络及电能表进行各种数据交换的设备,分别介绍如下:远程智能抄表计量工作,关系着公用事业行业、能源供给企业的经营、管理效益。传统的人工抄表,即由抄表人员每月逐户查抄电表,消耗大量的人力、物力,而且采集数据的时间跨度大,采集数据的准确度低,无法满足“周期性、实时性、准确性囊G螅捎么车娜斯こ矸绞揭巡荒苁视ο执缁岱⒄埂!霸程自动化抄表系统窍执缌ο低持胁豢扇鄙俚闹匾W槌刹糠郑霸冻套远化抄表系统’’是指在电力网用户终端进行自动计量,并将计量数据周期性自动回传至控制中心,由控制中心对数据进行记录分析,以完成后续的优化调度、控制、计费等功能。远程自动抄表技术的应用经历了一个从无到有和循序渐进的发展过程。目前的抄表系统主要有:有线抄表系统,掌上抄表系统和无线抄表系统。其中有线抄表系统增加了综合布线的费用和难度,降低了系统的应用灵活性,这些缺陷限制了有线抄表系统的推广和应用。掌上抄表系统需抄表部门用掌上抄表器抄取数据,其自动化程度低。无线抄表系统采用无线收发设备传输数据,不需专合实现远程无线自动抄表,不仅为供电企业带来技术变革,也为广大用户的用电消费带来许多便利。隚奈尴叽ǜ衅魍缭诨肪臣嗫亍⒕隆⒁搅健康、家庭智能监控和其他商业领域均有广泛的应用前景,已成为一项研究开发的热点技术【