基于GPRS技术的农村用水远程自动抄表系统的设计与实现

发布时间：2017-04-23 05:11

  本文关键词：基于GPRS技术的农村用水远程自动抄表系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：到目前为止，对偏远农村地区的用水计量仍未普及一户一表，长期以来一直采用多户共用一表或者以村庄为单位共用一表的用水计量方式。供水部门对水表的查抄与管理，只能依靠人工逐个巡查，由于这些地区地理位置比较分散，一方面耗费大量的人力物力而且工作效率极低；另一方面更不利于供水部门对用水数据的实时监测，从而难以及时发现用户盗水、管道漏水等异常情况。为提高农村地区用水监控的自动化水平，本课题设计了一种切实可行的农村用水远程自动抄表系统。 本论文根据系统总体结构的组成，大致从以下三个方面对自动抄表系统的设计展开了论述，，分别说明了系统的硬件设计与软件设计，最后开发出具有通用性的上位机监控软件。 硬件方面主要包括三个部分，分别是脉冲发讯水表的设计、采集器的设计以及GPRS通讯模块的选型。脉冲发讯水表是在普通机械水表的基础上进行简单的改造而制成，首先阐述了采集传感器的选型方案，最后给出了详细的改装步骤；采集器由微控制器芯片、外围器件（如RS-485收发模块）以及相关功能电路（如采集电路）等组成。 软件方面主要包括三个部分，分别是采集器的程序设计、通讯协议的设计以及GPRS通讯模块的参数配置。通讯协议按照国标文件CJ/T188-2004《户外计量仪表数据传输技术条件》的标准字节格式和要求来设计，并举例说明了相关通讯指令的帧格式；最后给出了设置GPRS通讯模块基本参数的详细步骤。 上位机监控管理软件采用Visual Basic编程语言开发，选用Microsoft OfficeAccess数据库存储数据。通过分析系统的需求以及总体结构，首先说明了数据库中相关表对象的设计，然后介绍了数据库访问技术以及如何利用VB实现串口通信，最后针对上位机监控软件的各个模块分别设计了工作界面，并给出了相关代码。 在实验室搭建测试平台，系统运行可靠，抄取数据准确而且操作简单，达到了预定的目标。本系统可为供水部门提供更高效的用水管控措施，具有较高的实际工程应用价值。最后提出了现有系统中仍存在的不足以及今后需要改进的方向。
【关键词】：GPRS 远传水表 远程抄表 数据库
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU821.2;TN929.532
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 自动抄表系统的研究意义9-10
• 1.2 自动抄表系统的几个类型10-11
• 1.3 自动抄表系统的一般结构11-12
• 1.4 自动抄表系统中几种数据采集技术12-14
• 1.4.1 脉冲计数式远传水表12-13
• 1.4.2 机械位置识别式直读水表13-14
• 1.4.3 摄像直读式远传水表14
• 1.5 自动抄表系统中几种通信方案及特点14-16
• 1.5.1 星型通信系统14-15
• 1.5.2 总线型通信系统15-16
• 1.6 GPRS 通信概述16-17
• 1.6.1 GPRS 通信原理16
• 1.6.2 GPRS 通信特点16-17
• 1.6.3 GPRS 组网模式17
• 1.7 论文主要工作与内容17-19
• 2 系统总体结构与脉冲发讯水表设计19-26
• 2.1 农村用水远程自动抄表系统总体结构19
• 2.2 脉冲发讯水表的设计思想19-20
• 2.3 脉冲发讯传感器的选型20-23
• 2.4 脉冲发讯水表的具体实现23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 3 采集器硬件设计26-33
• 3.1 微控制器选型26-27
• 3.2 数据采集电路设计27
• 3.3 通信接口电路设计27-29
• 3.4 扩展 EEPROM 电路设计29-30
• 3.5 电源模块设计30-32
• 3.6 本章小结32-33
• 4 采集器软件设计33-41
• 4.1 采集器主程序的设计33
• 4.2 外部中断服务程序设计33-34
• 4.3 通信中断服务程序设计34-35
• 4.4 通讯协议设计35-40
• 4.4.1 接口形式35-36
• 4.4.2 字节格式36
• 4.4.3 帧格式36-38
• 4.4.4 指令举例38-40
• 4.5 本章小结40-41
• 5 系统 GPRS 通讯实现41-48
• 5.1 GPRS 通讯模块选型41-42
• 5.2 监控中心 GPRS 通讯实现42
• 5.3 用户终端 GPRS 通讯实现42-43
• 5.4 GPRS 通讯模块参数设置43-47
• 5.4.1 模块身份地址43-44
• 5.4.2 工作方式44
• 5.4.3 串口数据格式44-45
• 5.4.4 心跳时间与波特率45
• 5.4.5 参数设置具体步骤45-47
• 5.5 本章小结47-48
• 6 远程自动抄表监控管理软件设计48-75
• 6.1 监控管理软件功能结构概述与设计48-50
• 6.2 数据库设计50-54
• 6.2.1 数据库需求分析50-53
• 6.2.2 数据库访问技术53-54
• 6.3 系统登录模块设计54-55
• 6.4 远程自动抄表监控软件主界面设计55-56
• 6.5 用户基本信息管理模块设计56-57
• 6.6 VB 串口通信技术实现57-63
• 6.6.1 MSComm 控件常用的属性57-59
• 6.6.2 MSComm 控件处理通信的方式59
• 6.6.3 实现串行通信的一般步骤59-60
• 6.6.4 实现串行通信的具体方法60-63
• 6.7 自动抄表系统设计63-68
• 6.8 手工录入抄表数据模块设计68-69
• 6.9 用水性质设置模块设计69
• 6.10 用水结算模块设计69-71
• 6.11 用户预存水费模块设计71
• 6.12 用户缴费明细查询模块设计71-72
• 6.13 结算明细查询模块设计72-73
• 6.14 用户余额查询模块设计73
• 6.15 历史抄表数据查询模块设计73-74
• 6.16 本章小结74-75
• 总结75-76
• 参考文献76-81
• 附录A 用水性质设置程序关键代码81-82
• 附录B 用水结算模块程序关键代码82-85
• 附录C 历史抄表数据查询程序代码85-89
• 在学研究成果89-90
• 致谢90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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2 黄丁香;;远传水表集抄系统应用研究[J];东莞理工学院学报;2009年03期

3 唐伟,张建波,范文宾;基于GPRS技术的远程抄表系统设计[J];电力系统通信;2004年11期

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6 胡宸源;白巍;;基于干簧管远传水表终端可靠性研究[J];工业控制计算机;2012年12期

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9 王宏军;;基于GPRS流量计量仪的设计与实现[J];科学技术与工程;2011年01期

10 卢超;;单片机与PC机的通信设计[J];工矿自动化;2007年05期

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本文编号：321883