论文题目: 热量表远程抄表系统的关键技术研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 测试计量技术及仪器
作者: 李敏
导师: 王宝光
关键词: 热量表,单片机,远程抄表
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着我国热计量事业的快速发展,热量计量系统必须超越原有的传统方式,将网络通信技术、计算机控制技术以及自动化技术应用于智能小区的远程抄表,对供热收费逐渐达到信息化和智能化。本文首先简述了自动抄表技术的发展现状,并对总线的选择及系统的总体结构进行了论证,确定了系统的三大组成部分—用户热量表、楼宇集中控制器(简称集中器)和主控中心。其次,介绍了基于超低功耗微控制器MSP430F413的热量表的内部硬件构成以及关键参数的测量和计算方法,并重点论述了用户热量表与集中器连接的RS-485总线的硬件接口电路及抗干扰设计,制定了系统的通讯协议,并对软件编制进行了分析。然后,介绍了集中器与主控计算机之间的无线数据通信方法。采用GPRS无线网络实现主控中心对集中器的远程控制,重点介绍了GPRS无线接入模块DTU的原理及接入方法;进行了主控中心系统的研究与设计,主要包括数据库编程和主控界面的设计。文章的最后进一步探讨了对于热计量自动化有重要意义的仪表总线(M-BUS),通过与RS-485的对比,说明了其性能的优越性。重点介绍了M-BUS通讯原理及终端收发器芯片TSS721A。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 自动抄表系统的发展现状
1.2 方案论证
1.2.1 远传表的定义及作用
1.2.2 总线的选择
1.3 系统的总体结构
1.4 论文的主要工作
1.5 论文主要创新点
第二章 用户热量表软、硬件设计
2.1 用户热量表的功能及结构
2.2 热量表软件设计
2.3 关键参数的测量与计算
2.3.1 温度测量方法及精度
2.3.2 流量方案
2.3.3 流量测试方法和准确度
2.3.4 热量值的计算
2.4 旋转式无锈蚀阀工作原理
2.5 温度、流量及热量综合检测记录
第三章 热量表的RS-485 通讯设计
3.1 RS-485接口电路的硬件设计
3.1.1 RS-485的电气特性
3.1.2 RS-485收发器芯片
3.1.3 影响RS-485通讯速度和可靠性的因素及解决方法
3.1.4 RS-485总线的负载能力和通讯电缆长度之间的关系
3.1.5 进一步提高RS-485总线的抗干扰能力
3.2 RS-485应用层通讯协议
3.3 RS-485程序设计
3.3.1 热量表通讯程序流程图
3.3.2 基于MSP430单片机的串行通信软件设计
第四章 数据集中器
4.1 集中器的RS-485通讯设计
4.1.1 硬件设计
4.1.2 软件设计
4.2 GPRS网络技术
4.2.1 GPRS概述
4.2.2 GPRS特点
4.2.3 GPRS接入设备及使用
4.3 单片机与DTU的通讯
4.3.1 硬件连接
4.3.2 UART程序设计
第五章 小区主控中心
5.1 主控程序的功能
5.2 主控程序的运行
5.2.1 主程序
5.2.2 抄表程序
5.3 主控程序与DTU通讯的实现方法
5.4 数据管理及界面编程
5.4.1 数据库中的表(table)
5.4.2 界面部分
第六章 结论与改进
6.1 存在的问题与改进设想
6.2 M-BUS总线介绍
6.2.1 特点
6.2.2 M-Bus物理层
6.2.3 M-Bus数据链路层
6.2.4 应用层
参考文献
发表论文和科研情况说明
附录 A 利用 MSP430 的捕获比较功能实现串行通信的程序
附录 B 利用 TL16C554A 实现串行通信程序
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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