手持式无线抄表器的研究

论文摘要

随着我国城镇化建设步伐的加快和“一户一表”改造工程的进行,居民社区电能表数量急剧增多。据有关部门初步估算,目前国内仅居民电能表就有4亿只左右,对这些大量的居民用电数据进行系统信息化管理就成为当前电力部门面对的一大难题。虽然针对电能表抄读的低压集中抄表技术在我国经历了20年的发展,但由于通讯技术的瓶颈,一直没有得到大规模应用。据资料介绍,以往的手持式抄表器功能简单、存储容量小且操作很不方便。现代的手持式抄表器虽然功能比过去强大,但由于多采用红外线、蓝牙技术等短距离无线通讯技术,容易受到外界干扰,使得手持式抄表器的通讯距离很短。本论文在深入分析了手持式抄表器国内外现状的基础上,对手持式无线抄表器的总体结构设计方案和技术实现进行了深入的研究。1.提出了手持式无线抄表系统由现场单元和手持单元两部分组成的总体结构设计方案,采用小功率射频技术和计算机网络路由技术解决高层建筑电表数据的逐户逐表抄读难题。2.完成了手持单元键码分析型监控程序的设计,数据传输帧格式设计和人机交互界面设计,实现了LCD级联菜单的显示、手持单元与现场单元的数据通讯、以及手持单元通过USB接口与PC的数据通讯。3.探讨了采用Microsoft Access建立数据表单,作为系统的后台数据库,利用Visual Basic实现了数据的读写、预览、打印等管理操作。本文所研究的手持式无线抄表器不仅可以满足电力工程的需要,而且还可以应用在水、气表的抄表以及某些工业仪表的随机抽查,因而具有广阔的应用前景和较好的社会经济效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 手持式红外抄表器
• 1.2.2 手持式蓝牙抄表器
• 1.2.3 手持式ZigBee 抄表器
• 1.2.4 几种抄表器的比较
• 1.3 论文研究的目的和内容
• 2 系统设计
• 2.1 系统框图
• 2.1.1 系统基本框图
• 2.1.2 手持单元结构框图
• 2.1.3 现场单元结构框图
• 2.2 系统功能设计
• 2.3 手持单元设计
• 2.3.1 MCU 芯片
• 2.3.2 LCD 显示模块
• 2.3.3 键盘接口
• 2.3.4 USB 接口
• 2.3.5 通讯模块的选择
• 2.3.6 电源部分
• 2.4 现场单元设计
• 2.4.1 MCU 芯片
• 2.4.2 电表接口
• 2.5 系统实物照片
• 3 软件设计
• 3.1 DL/T-645 协议
• 3.1.1 链路层
• 3.2 数据包格式
• 3.2.1 数据包格式设计
• 3.2.2 循环冗余校验
• 3.3 手持单元的监控程序和LCD 程序设计
• 3.3.1 手持单元的监控程序设计
• 3.3.2 LCD 程序设计
• 3.4 现场单元监控程序设计
• 3.5 射频模块的路由考虑
• 3.5.1 路由简介
• 3.5.2 无线路由集中抄表技术
• 3.6 USB 固件程序设计
• 3.7 软件抗干扰措施
• 3.8 PC 数据汇集程序
• 3.8.1 USB 驱动及USB 动态链接库
• 3.8.2 用户程序
• 3.8.3 数据库
• 3.8.4 ADO Data 控件及使用
• 3.8.5 建立数据库
• 4 系统试验测试
• 5 研究总结与研究展望
• 5.1 研究总结
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录