基于GPRS的远程抄表系统软件的设计与实现

论文摘要

远程抄表系统在工业控制领域中有着十分重要的意义。目前我国许多工业场合,尤其是对于一些分散的、无人值守的用电现场,需要对电量信息进行定时采集。传统的抄表系统要么需要消耗大量的人力、物力,要么需要自己建设并维护有线或者无线通信网络。采集数据的时间跨度大,采集数据的准确度低,不利于对用电信息进行统计分析和管理,为此本文提出了基于GPRS的远程抄表系统。本文介绍了一个基于GPRS的远程抄表系统软件的设计与实现。系统主要包括抄表终端、通信网络和数据中心三大部分,其中远程抄表终端采用以C8051F单片机和PTM100GPRS模块为核心的硬件平台,通信网络采用GPRS无线通信网络,系统的功能是通过抄表终端软件和数据中心软件实现。远程抄表终端遵循DL/T645通讯规约,实时准确的抄读电能表数据并通过GPRS模块传输到远端数据中心。数据中心实时的接收数据,并提供数据监测、趋势曲线、报表生成、系统管理等服务。在保证远程抄表的实时性和准确性的同时,也可以为用电信息的统计分析和管理提供数据支持。本文首先介绍了系统的开发背景和相关技术,然后根据系统分析给出了系统的总体设计,然后分别对抄表终端、通信网络和数据中心进行系统设计,其中包括抄表终端硬件平台结构和软件的设计、网络方案的选择、数据中心软件架构和功能设计等。然后重点介绍了抄表终端软件和数据中心软件的实现,按照系统设计中功能模块的划分,详细描述各部分的实现及其中使用的关键技术。然后,本文对系统进行了测试。最后本文对所做工作进行总结,并对系统下一步工作进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景与研究现状
• 1.1.1 远程抄表系统概述
• 1.1.2 国外抄表系统的研究现状
• 1.1.3 国内抄表系统的研究现状
• 1.2 课题提出
• 1.3 论文结构安排
• 第2章 相关技术
• 2.1 GPRS技术
• 2.1.1 GPRS的体系结构
• 2.1.2 GPRS的协议栈
• 2.2 AT命令
• 2.3. NET开发框架
• 2.4 ASRNET
• 2.6 本章小结
• 第3章 抄表系统的系统分析与设计
• 3.1 系统分析
• 3.2 系统总体结构设计
• 3.3 抄表终端设计
• 3.3.1 抄表终端硬件平台
• 3.3.2 抄表终端软件设计
• 3.4 网络方案选择
• 3.4.1 GPRS数据传输的组网结构
• 3.4.2 主站数据中心的接入方式
• 3.5 数据中心设计
• 3.5.1 数据中心软件架构设计
• 3.5.2 数据中心软件功能设计
• 3.5.3 数据中心数据库的设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 抄表终端软件的实现
• 4.1 主函数的设计与实现
• 4.2 初始化模块的实现
• 4.2.1 端口的设置
• 4.2.2 系统时钟的设置
• 4.2.3 定时器的设置
• 4.2.4 串口的设置
• 4.3 数据抄读模块的实现
• 4.3.1 多功能电能表通信规约DL/T645
• 4.3.2 链路层的实现
• 4.3.3 应用层的实现
• 4.3.4 数据抄读的实现
• 4.4 无线传输模块的实现
• 4.4.1 应用层协议设计
• 4.4.2 无线传输的实现
• 4.4.3 AT命令发送和应答接收的实现
• 4.4.4 AT命令
• 4.5 时钟电路模块的实现
• 4.5.1 DS1302的工作原理
• 4.5.2 读取时钟的实现
• 4.5.3 写入时钟的实现
• 4.6 本章小结
• 第5章 数据中心软件的实现
• 5.1 数据接收存储模块的实现
• 5.1.1 数据接收的实现
• 5.1.2 数据存储的实现
• 5.2 数据查询模块的实现
• 5.2.1 数据查询的实现
• 5.2.2 打印查询结果的实现
• 5.2.3 导出Excel的实现
• 5.3 趋势曲线模块的实现
• 5.3.1 ChartDirector绘图技术
• 5.3.2 趋势曲线的实现
• 5.4 报表模块的实现
• 5.4.1 报表模板的应用
• 5.4.2 报表的实现
• 5.5 系统管理模块的实现
• 5.6 本章小结
• 第6章 系统测试
• 6.1 测试环境
• 6.2 测试内容
• 6.2.1 抄表终端的测试
• 6.2.2 网络传输的测试
• 6.2.3 数据中心软件的测试
• 6.2.4 系统整体测试
• 6.3 测试结论
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论
• 7.1 本文工作总结
• 7.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参加的项目