热计量网络化传输系统的设计

发布时间：2017-04-20 14:00

  本文关键词：热计量网络化传输系统的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着节能减排政策的相继出台，我国将改革城市供暖体制，逐步实行按用热量分户计量的收费方法。如何实现热量和计量表数据的抄取与管理问题已成为用热领域研究的热点课题。将计算机技术和网络通信技术应用到热量计量行业中，许多新兴的热计量技术和抄表技术得到快速发展，解决了许多这方面的难题。本文分析了超声波热量表和网络化传输系统的发展概况，提出了热计量网络化传输系统的设计方案，，主要是超声波热量表、采集器和集中器的设计。 首先，结合当前我国节能减排的政策和城市供热收费方法改革，阐明了课题背景和研究意义，研究了热量表和网络传输方式的发展概况。在此基础上介绍了热计量网络化传输系统的设计方案。 其次，从热量计算公式、超声波测流速和电容充放电法测阻值的原理和方法三部分研究了超声波热量表的工作原理。分析了M-BUS总线传输时电压和电流的调制方式并对仪表协议进行了介绍。研究了ZigBee无线传感器网络结构和使用“对等网络”概念的SNAP无线网络。对GSM网络及其短信业务和GPRS网络的特点进行了介绍。 然后，详细介绍了超声波热量表、采集器和集中器的硬件电路设计和软件程序设计。对于超声波热量表，着重介绍了流速和温度测量的设计，给出了M-BUS通信接口电路。利用电路仿真软件设计完成了M-BUS主站电路，对采集器和集中器的部分电路进行了设计说明，对照流程图说明了ZigBee模块实现采集器和集中器之间传输数据的过程。介绍了与GSM短消息和TCP连接相关的AT指令，给出了短消息接收和TCP数据可靠传输的程序设计，实现集中器和中心服务器之间的数据传递过程。 最后，根据以上的设计，制作了样机，并安装在小区对本系统的超声波热量表、采集器和集中器进行了试验，试验结果基本达到预期的效果。
【关键词】：超声波热量表 集中器 采集器
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU995
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.2 热计量网络化国内外研究概况11-14
• 1.2.1 热量表发展概况11-12
• 1.2.2 网络传输方式发展概况12-14
• 1.3 论文主要内容14-16
• 第2章 热计量网络化传输基本原理16-28
• 2.1 超声波热量表的原理16-18
• 2.1.1 热量计算公式16
• 2.1.2 超声波测流速原理16-18
• 2.1.3 温度测量原理18
• 2.2 M-BUS总线传输原理18-22
• 2.2.1 M-BUS总线电气特性19-20
• 2.2.2 M-BUS总线协议20-22
• 2.3 ZIGBEE无线传感器网络22-25
• 2.3.1 Zigbee无线网络结构22-23
• 2.3.2 Zigbee协议栈实用技术23-25
• 2.4 GSM/GPRS技术25-26
• 2.4.1 GSM网络25-26
• 2.4.2 GPRS网络26
• 2.5 本章小结26-28
• 第3章 热计量网络化传输系统设计28-56
• 3.1 系统结构和工作原理28-29
• 3.2 超声波热量表的设计29-36
• 3.2.1 超声波热量表流速测量设计29-30
• 3.2.2 超声波热量表温度测量设计30-31
• 3.2.3 超声波热量表通信接口设计31-32
• 3.2.4 超声波热量表整体设计及软件设计32-36
• 3.3 数据传输格式设计36-37
• 3.3.1 上行读表命令36-37
• 3.3.2 下行传输数据37
• 3.4 采集器设计37-46
• 3.4.1 采集器电路设计37-43
• 3.4.2 采集器软件设计43-46
• 3.5 集中器设计46-55
• 3.5.1 集中器电路设计47-48
• 3.5.2 集中器软件设计48-55
• 3.6 本章小结55-56
• 第4章 热计量网络化传输系统测试试验56-66
• 4.1 超声波热量表测试56-60
• 4.1.1 温度检定56-57
• 4.1.2 流速检测试验57-59
• 4.1.3 低功耗检测试验59-60
• 4.1.4 通信测试试验60
• 4.2 采集器和集中器测试试验60-63
• 4.2.1 中心服务器与集中器之间通信测试试验60-61
• 4.2.2 集中器与采集器之间通信测试试验61-62
• 4.2.3 M-BUS总线测试试验62-63
• 4.3 整体测试试验63-64
• 4.4 本章小结64-66
• 结论66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果70-71
• 致谢71-72
• 作者简介72

【参考文献】

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本文编号：318796