智能网络化燃气计量及收费系统设计

发布时间：2017-03-18 20:03

  本文关键词：智能网络化燃气计量及收费系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着国民经济的快速发展和城镇化建设的进一步推进，城镇民用燃气的用户数量和用气需求急剧上升，由此加大了燃气抄表与收费结算的工作量。现有的人工抄表和IC卡预付费抄表方式，，已远远不能满足天然气便捷结算的需要。因此，出现了许多针对不同应用场合的远程抄表系统，在一定程度上解决了原有抄表方式劳动强度大、收费难等问题。但是，当前远程抄表系统种类繁多，产品通用性也不强，而且存在一些技术缺陷，在实际应用中运行效果并不理想。 针对现有远程抄表系统存在的不足，结合课题前期已经取得的研究成果，本文对燃气计量及收费系统的网络化展开了深入研究，设计了一种基于GPRS/GSM网络技术的无线远程抄表系统。该系统主要由无线智能燃气表终端、通信网络和远程测控中心三部分组成。其中，无线智能燃气表终端，采用微功耗单片机C8051F912和华为无线通信模块MG323进行智能设计，以完成燃气数据的实时采集、计量、远程传输以及终端控制等功能；通信网络则采用GPRS/GSM移动通信网络，它是燃气表终端、测控中心和用户手机三者之间信息交互的信道；远程测控中心管理软件基于B/S架构设计，具有远程抄表与收费管理、数据统计分析、实时监控等功能。 该抄表系统创造性地将抄表模块直接集成到燃气表终端，采用预付费管理模式和基于GPRS/GSM网络技术的数据传输方案，最终实现了一种网络化的预付费远程抄表方式。实验测试结果表明：该系统运行稳定、可靠，计量与收费准确、快捷方便，实现了无线远程计量与收费管理、燃气泄漏报警与自动关阀、流量不足短信提醒充值等功能，同时还具有结构简单、成本低、适用范围广、节能环保等特点，因此是燃气表市场的升级换代产品，具有很好的市场价值和应用前景。 本文首先介绍了远程抄表系统的国内外研究现状，分析了当前抄表系统采用的技术方案及存在的主要问题。然后对抄表系统进行了功能需求分析，并在此基础上提出了抄表系统的总体设计方案，重点完成了无线智能燃气表终端的硬件设计和软件设计，全面分析了各功能单元的工作原理及设计思路。随后对测控中心软件进行了分析介绍，搭建了抄表系统的软、硬件测试平台，对抄表系统进行了整体性能测试。最后对所做工作进行总结,并对系统下一步工作进行展望。
【关键词】：远程抄表 GPRS/GSM 燃气表 C8051F912单片机 管理软件
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU996
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题来源9
• 1.2 研究背景及意义9-10
• 1.3 远程抄表系统研究现状10-11
• 1.3.1 国外研究现状10-11
• 1.3.2 国内研究现状11
• 1.4 远程抄表系统现有技术方案及存在的不足11-14
• 1.4.1 远程抄表系统现有技术方案11-14
• 1.4.2 远程抄表系统存在的不足14
• 1.5 本文研究内容及组织结构14-17
• 1.5.1 研究内容14-15
• 1.5.2 组织结构15-17
• 2 系统总体方案设计17-22
• 2.1 系统功能需求分析17
• 2.2 系统总体结构设计17-20
• 2.2.1 无线智能燃气表终端18-19
• 2.2.2 通信网络19
• 2.2.3 远程测控中心19-20
• 2.3 GPRS 技术20-21
• 2.3.1 GPRS 网络结构20-21
• 2.3.2 GPRS 传输技术的优点21
• 2.4 SMS 技术21
• 2.5 本章小结21-22
• 3 无线智能燃气表终端的硬件设计22-34
• 3.1 硬件总体结构22
• 3.2 主要芯片选型22-24
• 3.2.1 微处理器选择22-23
• 3.2.2 无线通信模块选择23-24
• 3.3 各模块电路设计24-32
• 3.3.1 单片机及外围电路设计24-25
• 3.3.2 无线通信模块及外围电路设计25-27
• 3.3.3 电源管理电路设计27-29
• 3.3.4 流量检测电路设计29-30
• 3.3.5 阀门控制电路设计30-31
• 3.3.6 低压检测电路设计31
• 3.3.7 漏气报警电路设计31-32
• 3.4 PCB 设计32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 4 无线智能燃气表终端的软件设计34-44
• 4.1 开发环境及工具34
• 4.2 主程序设计34-36
• 4.3 各模块子程序设计36-43
• 4.3.1 干簧管计数子程序36-37
• 4.3.2 终端充值请求子程序37-39
• 4.3.3 漏气报警子程序39-40
• 4.3.4 低压检测及数据保护子程序40-41
• 4.3.5 串口通信子程序41-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 远程测控中心软件设计44-52
• 5.1 相关技术基础44
• 5.2 燃气计量与收费管理系统软件设计44-50
• 5.2.1 软件需求分析44-45
• 5.2.2 总体设计45-46
• 5.2.3 主要界面实现46-50
• 5.3 网络接口软件设计50-51
• 5.4 本章小结51-52
• 6 系统测试及结果分析52-62
• 6.1 测试平台52
• 6.2 燃气表终端测试52-54
• 6.3 抄表系统整体测试54-61
• 6.4 本章小结61-62
• 7 总结与展望62-64
• 7.1 总结62-63
• 7.2 展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-69
• 附录69-71
• A 作者在攻读学位期间发表的论文目录69
• B 作者在攻读学位期间参与的科研项目69-70
• C 无线智能燃气表终端硬件电路原理图70-71
• D 硬件电路 PCB 图和燃气表实物图71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：254937