基于无线传感器网络的远程自动抄表系统设计
基于无线传感网的远程抄表系统
２０ ０ ８年 １ ２月
湖 北 电 力
Ｖ． ｏ３Ａｄ １２ ｄ Ｄｅ ． ０ ｃ ２ ０８
基 于 无线 传 感 网 的远 程 抄表 系统
蔡 文 嘉
（ 武汉供 电公 司电能计 量 中心 ，湖北 武汉
４０５ ） ３ ０ １
［ 摘 要 ］ 论述 了远程抄 表 系统在 电能计 量 、 电力 营销 、 窃 降损 等方 面的优 势。 分析 了远 程 抄 反 表 系统 中存在 的 问题 ， 并提 出将无 线传 感器 网络和远 程抄 表 系统 相结合 ， 讨 了无线传 感 网运 用于 电力 探
情 况进 行测 量 和监控 。它 克服 了传 统人 工抄 表模 式 的低效 率和 不确 定 性 ， 效 地推 进 了 电 能管 理 现 代 有
化 的发 展进 程 。 目前 电力 系统 中主要有 三种 远程 抄 表 方式 。 １ １ 变 电站 电量远 程抄表 ．
定性 和可 靠性直 接 决定 着 整 套 系 统 运行 的质 量 ， 但
目前使 用最 多 的 Ｇ Ｒ 、 Ｄ Ｐ Ｓ Ｃ ＭＡ无 线远程 抄表 监 控 系统是利 用 中国 移 动 、 通 提 供 的无 线数 据 传 输 联
业务， 结合 当前流 量 抄 表 的实 际情 况 开 发 的远 程 自
动集 中抄 表分析 系统 。 系统 的结 构 大体 类 似 ， 要 主 由电能表 、 集 终 端 、 据 传 输 通 道 和 主 站 系 统 构 采 数 成 ， 作原 理也 基本 相 同。采 集 终 端 负 责 电能 表 计 运 量数 据 的采集 ， 集 的数 据通 过 数 据 传输 通 道 上 传 采 至 主站系 统 ， 主站 系统 完成 数据 的接 收 、 存储 、 共享 、 统计 计算 、 分析等 工作 。 这种 远 抄 系统 仍 旧存 在 难 以 解决 的 问题 ， 由于 Ｇ Ｒ 、Ｄ Ｐ Ｓ Ｃ ＭＡ的 网络 与通信 并不 能 由供 电企业 自己
基于ZigBee的远程自动抄表系统设计
技术规范的２．４ＧＨｚ射频系统单芯片，它只需要很少的外围部件配合就能实现信号的收
发功能。 本文主要论述了采集终端的设计过程。通过对采集终端的功能分析，首先确定其主 要由核心处理器、日历时钟电路、存储器电路、ＲＳ．４８５接口电路、无线通信电路等几部
分组成，然后进行各部分电路的器件选型并做出采集终端的原理图和ＰＣＢ版图。在采集 终端的软件设计部分主要介绍了跟电能表和ＣＣ２４３０的通信协议和实现过程。由于 ＭＳＰ４３０Ｆ１４９单片机不具有ＩＩＣ总线接口，本文给出了一种软件模拟ＩＩＣ接口方案，实现
２．４ＧＨｚ ＲＦ Ｓｙｓｔｅｍ．．ｏｎ・．Ｃｈｉｐ ｉｎ ｌｉｎｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＺｉｇＢｅｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ
ａｎｄ ｓｅｎｄ ｄａｔａ． Ｃｈｉｐｃｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｎｅｅｄｓ ｏｎｌｙ ｆｅｗ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｐａｒｔｓ ｔｏ ｒｅｃｅｉｖｅ Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ
ａ
１ ６．ｂｉｔ ｕｌｔｒａ－ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ＲＩＳＣ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍｉｘｅｄ－ｓｉｇｎａｌ
ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ Ｔｅｘａｓ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｒｉｃｈ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｎ—ｃｈｉｐ ｏｆ ＣＣ２４３０ ｉｓ
ａ
ａｎｄ
ｕｌｔｒａ—ｌｏｗ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｈｉｐ
ａ
ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｍｅｔｅｒ—ｒｅａｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ＧＰＲＳ ｃｅｌｌｕｌａｒ
ａｎｄ ａｎ
ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｉｎ
ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｐｙ
无线电表 水表 电能表远程集中抄表系统解决方案
Ø 系统自动记录各种运行日志，以备查询： Ø 数据采集日志（采集时间、采集内容、操作结果）。 Ø 数据统计日志（统计时间、统计内容、操作结果）。 Ø 数据修改日志（记录修改人员、操作机器、修改内容）。 Ø 系统操作日志（记录操作人员、操作机器、操作内容、操作结果）。 Ø 系统登录日志（登录人员、登录机器、退出登录时间）。
电压：AC176～253 V 频率：50Hz
工作温度 工作环境
相对湿度
-40℃～+70℃ 10%～95%
功率消耗 --------
≤15W
时钟
时钟精度 时钟电池
＜±1s/d CR2032
工频耐压 绝缘性能
冲击耐压
2.5KV 6KV
静电放电
8KV
电磁兼容
信号回路：2KV
快速瞬变脉冲群
电源回路：4KV
1
业务报表
系统在商用电子表格的基础上，增加相应定义数据功能，支持用户需要的各类表报，并把生 成的报表自动打印和发布。提供历史数据日、月、年或任意时间段报表。
远程操作
系统可对远方终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、 远程终端复位、远程终端软件升级等。
三、系统分析
3.1、系统功能
本地传输接 4 路 RS485 或 4 路 M-Bus 抄表接口+1 路微功率无线，RS485 接口及 M-Bus 接口支Βιβλιοθήκη 口持插拔方式2
存储容量 ≥16MB 可靠性 MTBF≥7.6×104h
集中器安装时可以放置在下图所示的 200*400*500mm 的基业箱中。
2.3、1 主干网通信设计方案
小区集中抄表系统总体设计采用树型拓扑网络结构，以 24 号楼为中心，通过以太网总线分 别向各个楼群延伸，沿小区内预留的管道（埋地管道、架空桥架），直达在每栋楼宇的地下 室（电表房）中的数据集中器，集中器连接每层楼的采集器。通过采集器把所有居民家的电 表、水表、燃气表连接起来。通信主干网如下图所示，其中红色线部分为各楼宇和数据中心 的通信主干网。通信主干网可采用以太网线连接，也可以使用光纤传输。所有总线都汇聚到 24 号楼。主干通信线缆采用主备方式，预留一路备用通信线路。在 24 号楼汇聚处需预留 8 根网线的管道接入室内。
基于传感器网络的无线远程抄表的研究的开题报告
基于传感器网络的无线远程抄表的研究的开题报告一、研究背景及意义随着智能化技术的不断发展，能源领域也面临着新的挑战和机遇。
目前，智能电表已经广泛应用于家庭和商业用电的领域，实现了远程抄表、费用计算等功能，但是在远程传输数据的过程中，仍然存在着一些局限性，比如通信频率低、数据传输速度慢等。
传感器网络技术的应用，可以有效地解决这些问题，实现开发一种基于传感器网络的无线远程抄表系统，提高数据传输速度和传输精度，具有重要的现实意义。
二、研究目标本研究旨在开发一种基于传感器网络的无线远程抄表系统，实现以下目标：1.设计传感器节点，实现数据采集和处理功能。
2.设计无线通信协议，实现传输数据的功能。
3.设计数据存储和管理系统，保证数据安全性和完整性。
4.进行系统测试和性能评估，验证系统的可行性和实用性。
三、研究内容及方法本研究的重点是设计和开发一种基于传感器网络的无线远程抄表系统，包括传感器节点、无线通信协议、数据存储和管理系统等几个部分。
1.设计传感器节点传感器节点是该系统的核心部分，主要功能是对电表数据进行采集和处理。
采用微型传感器芯片和微控制器等技术，实现高精度、低功耗的数据采集功能。
2.设计无线通信协议本系统采用无线通信方式传输数据，为确保数据传输的高效性和安全性，本研究将采用定制化的通信协议来实现数据传输功能。
该通信协议将保证数据传输的速度和信号的稳定性，同时避免数据丢失和数据遭到攻击的风险。
3.设计数据存储和管理系统为保证数据的安全和完整性，本研究将设计一套完善的数据存储和管理系统。
该系统将采用目前较为流行的数据库技术，保证数据的一致性和可靠性，同时也可以对数据进行备份和恢复操作。
4.系统测试和性能评估为了验证本系统的可行性和实用性，本研究将进行一系列的系统测试和性能评估工作。
通过对系统的各项指标进行测试和分析，确定系统的性能状况和优化方向。
四、研究计划本研究计划分为以下几个阶段：1.文献调研和理论学习，对无线远程抄表和传感器网络技术进行深入研究。
基于无线传感器网络的远程智能抄表系统研究与设计毕业论文
基于无线传感器网络的远程智能抄表系统研究与设计毕业论文目录绪论 (1)第一章无线传感器网络技术历史背景 (2)1.1 无线传感器网络相关的会议和组织 (3)1.2 相关科研和工程项目 (3)1.3 无线传感器网络技术的成熟度分析 (4)第二章无线传感器网络技术体系及其发展现状 (5)2.1 核心关键技术 (5)2.2 关键支撑技术 (7)第三章基于无线传感器网络的应用系统发展现状 (8)第四章无线传感器网络的定义和特点 (10)第五章需要解决的问题 (12)5.1 就目前的技术水平来说 (12)5.2 抄表技术概况 (12)第六章国内外远程抄表系统的发展概况 (14)6.1 国外自动抄表技术的发展 (14)6.2 国内自动抄表技术的发展 (14)第七章基于GPRS的远程抄表系统总体设计 (16)7.1 设计方案论述与选择 (16)7.2 GPRS通讯技术介绍 (17)7.3 无线抄表系统的总体设计方案 (19)第八章系统的硬件设计 (25)8.1 终端系统结构 (25)8.2 ARM控制单元及相关外围电路 (26)8.3 人机接口电路 (29)8.4 电源电路设计 (29)8.5 RS-485电路 (30)8.6 GPRS通信模块 (31)第九章系统的软件设计 (34)9.1 终端软件的设计思路 (34)9.2 上电初始化模块 (35)9.3 RS-485通信模块 (37)9.4 GPRS通信模块 (37)参考文献 (41)Abstract (42)绪论本文提出了一种基于GPRS的无线抄表终端系统的实现方案，在以GPRS为通信手段的基础上，对无线抄表终端进行了完整的设计与实现，本文的主要工作在于对GPRS 通信模块软硬件上予以了实现，我们选用Philips公司的LPC2138微处理器和Siemens 公司的MC55通信模块作为目标硬件，使用AT指令，完成与监控中心的通信。
本文行文安排如下：第一章：介绍了无线传感器网络技术相关历史背景。
基于物联网的远程抄表系统的设计与实现
技术优势：高可靠性、低延迟、 自组网等特点
数据加密与安全传输技术
数据加密技术：采用对称加密算法对数据进行加密，保证数据传输过程中的机密性和完整性。 安全传输技术：利用VPN技术建立安全的通信通道，保证数据在传输过程中的安全性和可靠性。 加密算法选择：选择国际标准的加密算法，如AES、RSA等，保证数据的安全性。
测试数据：准备测试数据，用于验 证系统的功能和性能
测试方案设计与执行
测试目标：验证系统的准确性和稳定性 测试环境：搭建模拟抄表场景，准备测试数据和设备 测试方法：采用黑盒测试和白盒测试相结合的方式，对系统的各个功能模块进行测试 测试过程：按照测试计划逐步执行测试用例，记录测试结果并进行分析
测试结果分析与评价
实际应用与效果 评估
系统部署与实施
硬件设备选择：根据 需求选择合适的硬件 设备，如智能电表、 数据采集器等。
网络架构设计：设计 稳定、安全的网络架 构，确保数据传输的 可靠性和安全性。
系统软件安装与配置 ：安装远程抄表系统 软件，并进行相关配 置，包括数据库设置 、用户权限管理等。
现场安装与调试：派遣 专业技术人员到现场进 行设备安装、调试，确 保系统正常运行。
系统集成与接口技术
系统集成：将远程抄表系统的各个 模块进行整合，实现数据采集、传 输、存储和分析等功能。
技术实现：采 用 M QT T 协 议 实 现 数 据 传输，使用RESTful API进行数据交 互，保证系统的稳定性和可扩展性。
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接口技术：定义系统各模块之间的 通信协议和数据交换标准，确保数 据传输的准确性和实时性。
基于物联网的远程抄表 系统的设计与实现
汇报人：
基于zigbee的远程无线抄表系统设计
万方数据
一２５—
系统中各部分的功能为： （１）中心节点具有建立、协调、配置整个网络 的功能。可设置定期向终端智能表发送数据采集请 求、接收数据、并存储数据，可通过ＧＰＲＳ／ＣＤＭＡ等 网络将数据传送到抄表中心。 （２）数据采集点 起数据上传下送的中继作用， 可将中心节点发出的命令转发给终端智能表、接收 终端智能表返回的数据并转发给中心节点，具有存 储转发的功能。 （３）智能表具有数据采集、存储，接收指令和 发送数据的功能。可对计量对象进行计量、存储数 据。或接收中心节点发送的指令并按照指令的要求 完成相应的动作。
送数据时．ＭＣＵ将所要发送的数据通过ＳＰＩ写入发 送缓冲嚣孛（发送数据的头搂程羧检测序列患 ＭＣｌ３１９２产生），并将ＭＣｌ３１９２置为发送状态， ＲＸＴＸＥＮ脚为高电平，即可开始发送。接收数据时。 ＭＣＵ逶过孛断线ＩＲＱ泼及寄存器中懿状态霹辩数 据从ＭＣｌ３１９２的天线接收进来，缓冲区中的数掇， 则通过ｓＰＩ读取。
中心节点主要由ＺｉｇＢｅｅ模块、３２位的嵌入式微 处理器、存储模块及外围部分等组成。如图４所示。 中心葛点定熬态诲、叁动抄写各智麓表的数据，将数 据保存在存储器中，供抄表中心定期读取。因此，中 心节点需要较大容量的存储器，一般需外扩存储器。
图４中心节点框爨
ＺｉｇＢｅｅ模块仍采用ＭＣｌ３１９２芯片，微处理器可 采用Ｓａｍｓｕｎｇ公司３２位芯片￥３Ｃ２４１０。它集成了非 常辜富懿背上资源，可以很葑楚实现鼷络葵麓、实时 数据处理等功能，便于系统集成。由于￥３Ｃ２４１０本 身不带网络接口控制器，因此，需要外接一个相应的 瓣络通信接１３用予网络的转换，跌｛ｉｉ；将数据上传给 抄液中心。
ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ出ｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍｅｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｕｎｉｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ｎｏｄｅ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现1. 引言1.1 研究背景远程抄表系统作为现代智能水表管理的重要组成部分，具有极大的便利性和效率性。
传统的抄表方式需要人工逐个去用户家中进行抄表，费时费力且容易出现差错，而远程抄表系统通过无线通讯技术和智能管理软件实现了远程抄表，极大地提升了抄表的效率和准确性。
随着科技的不断发展和物联网技术的普及应用，远程抄表系统已成为水务管理部门不可或缺的工具。
而随着城市化和工业化的发展，用户数量不断增加，传统的抄表方式已无法满足快速高效的管理需求。
设计和实现一套高效稳定的远程抄表系统显得尤为迫切和重要。
研究远程抄表系统的背景，不仅可以帮助我们了解其发展历程和应用场景，更可以为我们设计和实现更好更高效的远程抄表系统提供参考和借鉴。
本文将深入探讨远程抄表系统的设计与实现，旨在为相关领域的研究和实践工作提供有益的指导和参考。
1.2 研究目的远程抄表系统的研究目的是为了解决传统抄表方式存在的诸多问题，如人工误差、效率低下、成本高昂等。
通过引入先进的远程监测技术，实现水、电、气等能源的远程抄表，并能将数据实时传输至管理中心，从而提高抄表的准确性和效率。
远程抄表系统的研究目的还包括提升能源管理的智能化水平，为用户提供更加便捷的服务体验，降低企业的运营成本，同时为环保节能事业做出贡献。
通过本研究，可以进一步推动远程抄表技术的发展，提升其在能源管理领域的应用价值，推动行业发展。
【字数：131】1.3 研究意义远程抄表系统的设计与实现在当前社会中具有重要的意义。
远程抄表系统的推出可以极大地提高抄表效率和准确性，降低人力资源成本，提高工作效率。
通过远程抄表系统的应用，可以实现智能化管理和监控，及时发现和解决问题，提高供水、供电等公共设施的运行效率和质量，确保用户的正常使用。
远程抄表系统的推广应用也有利于推动科技进步，促进信息化建设，推动传统行业向现代化转型升级。
远程抄表系统的研究与应用具有重大的社会意义和经济效益，在提高行业发展水平、促进社会进步和节约资源方面具有重要的推动作用。
基于无线传感器网络的远程智能抄表系统综合设计
无线传感器网络无线传感器网络技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本旳双向无线通信技术，是一组基于IEEE 802.15.4无线原则研制开发旳有关组网、安全和应用软件方面旳技术。
它支持3种重要旳自组织无线网络类型，即星状网、集群树状网和网状网三种拓扑。
网状网是一种高可靠性旳Ad Hoc网络，网状网旳拓扑构造如图1所示。
图1 WSN网状网络构造图本文研究旳基于无线传感器网络集中抄表系统采用网状网构造旳无线传感器网络技术，实现顾客采集器与集中器间旳数据通信，通过CDMA/GPRS网络实现集中器与抄表中心之间旳数据传播。
ZigBee技术ZigBee是一种无线连接技术旳商业化命名，该无线连接技术重要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传播速率、近距离旳设备联网应用。
国际上，IEEE 802.15.4工作组及ZigBee 联盟共同致力于该无线连接技术旳推广工作，其中，IEEE 802.15.4工作组重要负责制定ZigBee物理层及MAC层旳合同，其他合同重要参照和采用既有原则，以便于此后不同厂商设备旳互连互通；ZigBee联盟则负责高层应用及市场推广工作。
而于成立旳ZigBee联盟如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司旳加入。
目前，Freescale、TI等国际巨头都已推出了比较成熟旳ZigBee开发平台。
ZigBee原则基于802.15.4合同栈而建立，具有了强大旳设备联网功能，它支持三种重要旳自组织无线网络类型，即星状构造、网状构造(Mesh)和簇状构造(Cluster tree)，特别是网状构造，具有很强旳网络强健性和系统可靠性。
系统构造GPRS网络是覆盖范畴广，性能较为完善旳无线网络，GPRS通信网自身具有较强旳数据纠错能力，数据传播率较高可达128Kb/s可以保证数据传播旳可靠性和实时性。
用ZigBee技术构成旳无线传感器网络构造简朴、体积小、成本低；采用GPRS网络进行数据传播旳模块体积小、功耗低，适合伙为无线传感器网络旳数据节点，ZigBee技术、GPRS网络数据传播与传感器技术相结合构成新兴旳无线传感器网络。
基于无线传输技术的智能抄表设计
基于无线传输技术的智能抄表设计
伴随着公共事业在中国的蓬勃发展,人们对生活的环境提出了更高的要求,智能抄表系统也得到了长足的发展。
目前,传统的手工抄表方式已经不适应社会的发展需要了。
为此本文研究了新的抄表设计方案——无线智能抄表系统。
本文首先对现有的国内外抄表系统做了深入的研究,结合我国城市燃气使用的实际情况,研究了无线智能抄表系统的总体架构。
其次对于系统的硬件和软件部分的设计进行了详细的介绍。
采用模块化的思想重点研究了手持机、集中器和采集器的设计,并且给出了具体的电路设计图。
在研究了具体的通信协议的基础上进行了系统的软件部分的设计,上层软件主要实现了与中心抄表管理系统以及与终端仪表之间的通信；下层管理软件实现了与上层网络的数据传输,同时利用数据库技术进行了中心管理系统的设计。
最后研究了构建GPRS无线传输网络的组网方案。
无线智能抄表系统利用电子技术、自动控制技术、计算机技术和通信技术实现了对燃气量管理的计算机化,大大降低了抄表工作人员的工作量,减少了人为因索导致的一系列误差因素,提高了燃气管理的自动化水平。
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现随着科技的不断发展，远程抄表系统已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
远程抄表系统的设计与实现对于提高抄表效率、节约人力成本、减少数据错误等方面有着重要的意义。
下面将从远程抄表系统的设计和实现两个方面来进行探讨。
一、远程抄表系统的设计1. 系统需求分析在设计远程抄表系统之前，首先需要进行系统需求分析，明确系统的功能和性能需求。
系统应该具备远程抄表、数据传输、数据管理和报表生成等基本功能，并且需要具备高效、稳定、安全、可靠的性能。
系统还需要满足现实抄表操作的实际需求，包括对各种仪表的适配能力、数据处理的灵活性等。
2. 系统架构设计远程抄表系统的架构设计是系统设计的重要环节。
合理的架构设计能够提高系统的稳定性和性能。
在远程抄表系统中，可以采用客户端/服务器模式，通过客户端对各个终端进行数据的采集，然后通过服务器进行数据存储和管理，并提供远程访问和控制的功能。
为了提高系统的扩展性，可以采用分布式架构，将数据存储、数据处理和用户接口等功能进行分离。
3. 数据采集与传输数据采集和传输是远程抄表系统的核心部分。
在设计远程抄表系统时，需要考虑数据采集的方式和数据传输的方式。
数据采集可以采用现场终端设备来进行抄表，也可以通过远程通讯的方式进行抄表。
在数据传输方面，可以采用有线传输或者无线传输，具体选择要根据实际环境来确定，以保证数据的稳定传输和安全性。
4. 数据存储与管理数据存储与管理是远程抄表系统不可或缺的一部分。
在设计远程抄表系统时，需要考虑如何进行数据的存储和管理。
可以采用数据库来进行数据的存储，同时需要设计合理的数据管理系统，包括对数据的整理、处理、备份、恢复和权限管理等功能，以保证数据的安全和完整性。
5. 用户接口设计用户接口设计是远程抄表系统的重要组成部分，直接关系到系统的易用性和用户体验。
在设计用户接口时，需要考虑用户的不同角色和需要，提供相应的操作界面和功能。
还需要考虑用户接口的友好性和可定制性，以提高系统的适用性和便利性。
基于无线网络的远程自动抄表系统的研究
基于无线网络的远程自动抄表系统的研究随着我国电力体制改革的深入和城镇居民用电一户一表工程的推行，使得人工抄表收费工作量急剧增加，自动抄表系统是解决人工抄表系统中所存在问题的一种有效技术手段。
在对现有自动抄表系统以及实际应用需求进行全面分析基础上，本文设计了一套基于无线网络的抄表系统。
集中器到采集器之间采用无线自组织网络进行数据传输。
无线自组织网络具有无中心、自组织、多跳路由等特点。
采用无线自组织网络，距离集中器较远的节点可以经由其它节点的转发后与集中器进行通讯。
对无线自组织网络组网面临的一些问题以及目前常用的路由算法进行分析后，根据本抄表系统的功能要求，简化网络结构，设计了基于点名方式的路由算法，该算法对各节点硬件的要求比较低，并制定了相关的网络协议。
集中器到控制中心之间采用GPRS网络进行数据传输。
随着GPRS网络的不断发展，基于GPRS的应用越来越广泛。
GPRS具有传输速率高、永远在线、覆盖地域广等优点，非常适合采集点地域分散的数据采集。
本文对GPRS系统以及所提供的业务进行了研究，讨论了几种基于GPRS的组网方案以及解决掉线问题的方法。
根据系统功能要求选用APN专线接入的GPRS组网方案，并设计了相关硬件和软件系统。
基于GPRS的无线自组织网络抄表系统即可以省去布线的麻烦又可以使用微功率无线模块实现大范围的无线通信，该系统具有永远在线、设备成本不高、维护简单、收费便宜、连接速度快、适合不定期、长时间数据传输等优点。
为此，全面实施该抄表系统具有重大的社会和经济价值。
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现1. 引言1.1 远程抄表系统的设计与实现远程抄表系统的设计与实现是为了解决传统抄表方式中存在的不便和不足，提高抄表效率和数据准确性而开发的一种新型抄表系统。
随着科技的不断发展，远程抄表系统已经逐渐成为抄表行业的主流趋势。
通过远程抄表系统，用户可以实时监测能耗数据，准确了解自己的用水、用电情况，为实现智能化管理提供了重要依据。
设计一个高效、可靠的远程抄表系统需要充分考虑系统的需求、设计、数据采集与传输、数据处理与存储以及数据展示与分析等方面。
这些环节的顺畅运行和协调配合，将直接影响到整个系统的实用性和稳定性。
在本次论文中，我们将对远程抄表系统的设计与实现进行深入探讨，从系统需求分析开始，逐步展开对系统设计、数据采集与传输、数据处理与存储、数据展示与分析等方面的讨论。
最终，我们将总结远程抄表系统的优势和系统应用前景展望，为该领域的发展提供有益参考。
2. 正文2.1 系统需求分析系统需求分析是远程抄表系统设计的第一步，其目的是明确系统的功能需求和性能需求，确定用户需求和约束条件，为系统设计提供参考依据。
在进行系统需求分析时，需要考虑以下几个方面：需要了解用户需求。
远程抄表系统的用户主要是供水、供电、供气等公用事业公司以及大型商业建筑等具有大量用能数据需要管理的单位。
用户需求包括抄表准确性、数据实时性、数据安全性等方面。
需要考虑系统性能需求。
远程抄表系统需要具备高可靠性、高稳定性和高可扩展性，能够支持大量用户同时使用，保证系统24小时不间断运行。
还需要考虑跨平台兼容性需求。
远程抄表系统需要支持多种操作系统和多种设备，如PC、手机、平板等，以满足用户在不同场景下的使用需求。
数据安全性也是远程抄表系统需求分析中需要重点考虑的问题。
系统需要采取相应的措施，如加密传输、数据备份、权限管理等，确保用户数据的安全性和隐私性。
系统需求分析是远程抄表系统设计的重要环节，只有充分了解用户需求和系统性能需求，才能为系统设计提供清晰的目标和方向。
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现远程抄表系统是一种通过网络连接和远程监控的方式，实现对各类设备进行抄表、数据传输和管理的系统。
该系统适用于水表、电表、燃气表等各类仪表的远程抄表工作，可以提高抄表效率，降低人力成本，并且使得数据更加准确和可靠。
下面是远程抄表系统的设计与实现的详细介绍。
系统设计：1. 设计系统架构：整个系统分为前端设备、中间控制器和后台服务器三个主要部分。
前端设备负责采集仪表的读数，将数据传输给中间控制器；中间控制器接收并处理数据，通过网络连接与后台服务器通信；后台服务器负责接收数据、存储数据，并提供数据管理和分析功能。
2. 设计前端设备：前端设备采用微控制器和传感器组成，可以实现对仪表的读数采集和数据传输功能。
通过安装在仪表上的传感器采集仪表的读数，并由微控制器进行数据处理和编码。
然后，通过通讯模块将数据传输给中间控制器。
4. 设计后台服务器：后台服务器采用云计算技术，具有高性能、高可用性和高安全性。
服务器接收中间控制器传来的数据，并进行存储和管理。
服务器还提供数据分析和报表生成的功能，方便用户查询和分析数据。
系统实现：1. 前端设备的实现：根据具体的仪表特点，选择合适的传感器和微控制器，并进行硬件连接和编程。
设置采样频率和传输协议，确保数据的准确性和实时性。
2. 中间控制器的实现：根据前端设备的数据格式和网络通讯协议，选择合适的嵌入式系统和通讯模块进行开发。
完成数据处理、编码和解码的功能，确保数据的传输稳定和安全。
4. 系统整合和测试：将前端设备、中间控制器和后台服务器进行整合，并进行功能测试和性能测试。
确保系统的稳定性和可靠性，同时优化系统性能和用户体验。
基于Zigbee无线传感器网络的远程抄表设计
Network World •网络天地Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 5【关键词】Zigbee 传感器 网络技术 远程抄表随着城乡建设的不断发展，独立电表数量的增加，大大提高了抄表难度，如何实现自动化抄表就成了电业部门非常重视的问题。
目前用户电表大部分设置在室外，露天布线容易出现断线、短路等问题。
如果运用Zigbee 无线传感器技术，能够实现低耗电、低数据量传输，符合抄表需求，结合GPRS 等技术又能很好的补充Zigbee 无线传感器的短处。
1 Zigbee无线传感器网络技术无线传感器网络是近年来受到广泛关注的一项数据传输技术，其特点是知识高度集成、多学科交叉等。
这类技术融合了无线通信、现代网络、嵌入式计算机、传感器等方面的先进技术，主要是使用多种微型传感器实现数据采集、传输以及环境监测、感知等目的。
数据无线传输是这项技术的特点之一，有效提高了数据的传输效率和便捷性。
2 系统总体结构设计远程抄表系统主要分为两层，即GPRS网络和Zigbee 无线网络，分别是系统的上层和底层。
系统底层可以采用网络拓扑技术和需求唤醒技术来降低Zigbee 无线传感器的功耗，同时能够减少每个节点向上级节点汇报数据时可能出现的碰撞问题，GPRS 网络用于汇节点数据的传输。
传统的基于无线传感器网络抄表，需要使用公共网络传输数据，数据传输速度限制较大，而采用Zigbee 无线传感器网络进行远程抄表则基本不存在这个问题。
系统的主要结构包括采集器、集中器和管理中心，顾名思义，采集器就是用来采集电表信息的，将信息进行处理后，通过Zigbee 无线传感器网络发送给集中器，集中器的主要作用是协调整个网络，将接收到的信息进行分析基于Zigbee 无线传感器网络的远程抄表设计文/黄定懿本文以Zigbee 无线传感器为核心，结合GPRS、物联网等先进技术，设计了基于Zigbee 无线传感器网络的远程抄表，大大降低了抄表难度和成本。
基于Zigbee的无线抄表系统设计
２ ＡＭＲＳ总体 设 计
系统 采用 Ｚｇｅ ｉ ｅ无线传感 器 网络和 Ｇ Ｒ ｂ Ｐ Ｓ网络 相 结合 的混合 网络结构［］ 网络从 系统构架 上基本 分 ２． －该 ４
为 三部 分 ， 统 框 架 如 图 １所 示 。 系
基 于 Ｚｇ ｅ ｉｂ ｅ的无线抄表 系统设计
黄小玲 ． 李 庚
２０３ ） ００ ０
（． １ 上海 立 信 会 计 学 院 信息 化 办 公 室 ， 海 ２ １２ ； ．苏 州 科 达 科技 有 限公 司 ， 海 上 ０６０ ２ 上
摘 要 ： 出一 种 利 用 Ｚｇ ｅ 技 术 进 行 无 线 抄 表 的 解 决 方 案 ；在 对 Ｚ ｇｅ 提 ｉ ｅ ｂ ｉｂｅ网络 层 和 应 用 层研 究 的 基 础 上 ， 计 并 实现 一 个 基 于 Ｚｇ ｅ 无 线抄 表 系统 Ａ 设 ｉ ｅ的 ｂ ＭＲＳ 它 能 够 满 足 多种 抄 表 模 式 要 ， 求 ， 现 无 线抄 表 功 能 。 实 关键 词 ：无 线抄 表 系统 ； ｉ ｅ 标 准 ： Ｐ Ｚｇ ｅ ｂ Ｇ ＲＳ连 接
迫 在 眉 睫
图 １系 统 框 架
１ Ｚｇ ｅ ｉｂ ｅ协 议 架 构
Ｚｇｅ 技 术 是 最 近 兴 起 的 一 种 无 线 通 信 标 准 Ⅲ 它 ｉ ｅ ｂ ． 是 一 种 短距 离 、 复 杂 度 、 功 耗 、 数据 传 输 率 、 成 低 低 低 低
在 该 框 架 中可 以看 出 系统 主 要 分 ３ 部 分 ： 个 （） 端为 具有 Ｚｇ ｅ 功能 的智 能 电表 组 成 的 Ｚ １前 ｉ ｅ ｂ ｉ ｂｅ网 络 ．智 能 电 表 作 为 Ｚｇ ｅ ｅ ｉ ｅ网 络 的 全 功 能 结 点 ｂ
一种基于无线wifi的远程抄表装置-实用新型-初稿
说明书摘要本实用新型公开了一种基于无线wifi的远程抄表装置，包括壳体，该壳体中内置单片机控制电路、数据采集电路、无线通讯电路，人机交互电路和为上述电路供电的电源电路。
无线通讯电路为HLK-RM04集成模块，其通过跳线帽接口RT_TX、RT_RX与所述微处理器芯片串口通讯连接。
数据采集电路为经过光电隔离的脉冲数据采集电路，其信号输出端与微处理器芯片的具有A/D转换功能的I/O信号输入接口连接。
本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型基于一种基于无线我wifi的远程抄表装置，只需安装好设备，不需要为远程抄表进行专门布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低。
摘要附图权利要求书1、一种基于无线wifi的远程抄表装置，包括壳体，该壳体中内置单片机控制电路、数据采集电路、无线通讯电路，人机交互电路和为上述电路供电的电源电路，所述单片机控制电路为微处理器芯片及其外围电路组成的嵌入式系统，其特征在于：所述无线通讯电路为HLK-RM04集成模块，其通过跳线帽接口RT_TX、RT_RX与所述微处理器芯片串口通讯连接；所述数据采集电路为经过光电隔离的脉冲数据采集电路，其信号输出端与所述微处理器芯片的具有A/D转换功能的I/O信号输入接口连接。
2、根据权利要求1所述的一种基于无线wifi的远程抄表装置，其特征在于：所述微处理器芯片为MSP430F149单片机。
3、根据权利要求1或2所述的一种基于无线wifi的远程抄表装置，其特征在于：所述人机交互电路包括LCD1206液晶显示器及其外围连接电路，所述LCD1206液晶显示器通过1位双向单总线接口与该微处理器芯片电连接。
4、根据权利要求1或2所述的一种基于无线wifi的远程抄表装置，其特征在于：所述电源电路为桥式整流稳压电路，该电源电路的供电输出端与该单片机控制电路、该数据采集电路、该无线通讯电路，该人机交互电路的供电输入端连接。
一种基于无线wifi的远程抄表装置技术领域本实用新型涉及智能电表，尤其涉及的是一种基于无线wifi的远程抄表装置。
远程无线抄表系统设计与实现
远程无线抄表系统设计与实现刘颖;王再英【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2012(000)008【摘要】针对现有的自动抄表方案成本高、功耗大、组网规模小、线路干扰等问题，提出了一种新的无线抄表方案。
结合ZigBee技术与GPRS网络，设计了一套远程无线抄表系统，局域网络采用ZigBee短距离无线通信技术，广域网络采用GPRS远程无线通信技术。
组建的系统具有低成本、低功耗、自组网和自适应等特点。
而且有较强的可移植性和兼容性。
现场测试结果表明，该无线抄表系统能够快速准确地完成数据采集和传输任务，并具有较强的抗干扰能力和广泛的适用范围。
%The existing meter reading method has many problems, such as high cost, high consumption, small scale networking, and line interference, a new wireless meter reading method is proposed. A set of remote wireless meter reading system based on ZigBee technology and GPRS network is designed. ZigBee technology is used for local area network and GPRS technology is used for wide area network. The built system has low cost, low consumption, ad- hoc netwok , self-adaptive and other characteristics, it as well as has strong portability and compatibility. The test results on the site show that the wireless meter reading system not only can accomplish data acquisition and transmission accurately and quickly, but also has strong anti-interference ability and wide application scope.【总页数】5页(P67-70,78)【作者】刘颖;王再英【作者单位】西安科技大学电气与控制工程学院,陕西西安710054;西安科技大学电气与控制工程学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TU855【相关文献】1.基于SX1278与GPRS的远程无线抄表系统设计 [J], 黄自强;黄凌霄;郑特;赖启勇2.手持式远程无线抄表系统的设计 [J], 汤益芳3.基于ZigBee和GPRS的远程无线抄表系统设计与实现 [J], 刘颖;王再英;彭倩;陈媛4.窄带物联网的远程无线抄表系统设计 [J], 韩进;张玺5.基于SX1278与GPRS的远程无线抄表系统设计 [J], 黄自强[1];黄凌霄[1];郑特[1];赖启勇[1]因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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(1)每楼层的水、电、气三表通过RS 485总线连接到数据采集器及ZigBee节点； (2)每楼层设置一个或几个ZigBee远端节点，负责数据收发或作路由器，每个ZigBee节点最多接入10个用户的三表数据； (3)ZigBee节点将数据上传到ZigBee中心节点。3 抄表系统管理中心组成及主要功能 抄表系统管理中心由管理中心计算机、服务器、打印机等组成。管理中心计算机是整个远程抄表系统的核心，其上安装有Windows XP操作系统和远程抄表系统软件，并同时连接数据通信设备和数据存储设备。管理中心计算机提供了一个用作系统操控、管理的友好用户界面，自动地检索抄表数据及存储数据以供处理及查询。远程抄表系统软件由组态子系统、数据中心子系统、数据管理子系统、收费子系统组成，每个子系统分别由若干个独立的模块组成，便于以后系统的继承和扩展。 远程抄表系统软件结构组成框图。
后台数据库选用SQL Server 2005，前台通信程序选用VC，用户界面及后台数据处理程序使用Delphi 6。SOL Server 2005是一种典型的具有C／S体系结构的关系型数据库管理系统，使用Transact-SQL语句在客户机和服务器之间传递请求和回应，具有易用性、可伸缩性、可建立数据仓库、集成性、良好的性价比等优点，完全可以满足抄表管理系统的设计要求。Delphi具有可视化、面向对象的特性，具有强大的组件技术支持，特别适合在Windows环境下进行图形界面和用户程序的编制。 系统主要功能如下： (1)该软件兼容多种通信方式，如有线，无线(专网、GSM短信、GPRS／CDMA／3G)等； (2)实时抄表功能，系统可抄取各户表的实时数据； (3)可远程设置抄表终端的工作参数，如地址等； (4)系统)采用模块化设计，支持不同客户的要求，如特殊格式报表，权限控制等； (6)可与用户其他系统连接，提供开放的数据接口； (7)查询功能，以数据库为核心，提供数据处理、查询、统计、报表、备份等功能。可随时查询任一户、任一单元全部住户及整个小区内所有用户的耗能信息，用户可以用短信查询相关信息； (8)故障报警与异常记录； (9)抄表异常分析功能； (10)可管理和控制每户的用量，管理用户的结算方式，打印各种用户费用清单。4 结语 综合考虑自动抄表系统的稳定性、系统成本及居民小区的实际情况，提出了有线通信与无线通信相结合的综合通信方式，实现了ZigBee短距离传输与GPRS／CDMA／3G远距离传输的优势互补，从而实现了居民小区的远程自动抄表。
(1)采用MESH网状网络结构，保证数据传输的可靠性； (2)一个小区设置一个ZigBee中心节点； (3)每个ZigBee节点最多采集10个用户的三表数据，通过ZigBee网络将数据传输到ZigBee中心节点； (4)ZigBee中心节点数据通过GPRS／CDMA／3G上传到抄表管理中心。 单元楼层内组网结构图。特点如下：
基于无线传感器网络的远程自动抄表系统设计
0 引言 供水、供电、供气等系统的用户表数据自动抄送具有十分重要的意义，不仅便于数据的统计和管理，而且极大地提高了工作效率，同时也改善了居民的生活质量。自动抄表(Automatic Meter Reading，AMR)系统，是指利用微电子、计算机网络以及传感等技术自动读取和处理仪表数据，将城市居民的用水、用电、用气等信息加以综合处理的自动化系统。目前的自动抄表系统，可分为有线方式和无线方式两类。由于无线通信技术的不断发展，出现了许多面向抄表系统的无线解决方案，如无线数传电台、无线传感器网络以及GPRS／CDMA／3G无线公网或者多种方式结合等。有线方式，如RS 485总线，技术简单、成熟，易于实现，但施工布线工作量大，网线易受人为破坏。无线抄表系统在系统安装的方便、快捷方面具有更大优势。1 无线传感器网络技术 无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式发送，并以自组织多跳的网络方式传送到管理终端。2 居民小区远程自动抄表系统方案设计2．1 系统组成 系统由位于监测管理中心的主站(包括前置机、多个工作站和数据库服务器)和数据采集器及ZigBee节点、ZigBee中心节点及GPRS／CDMA ／3G转发点、用户表等部分组成。2．2 居民小区组网 居民小区抄表分为新建小区和旧城小区。新建小区根据建设部提出的小康型住宅小区规划要求，新建和改建的住宅统一规划，实行水、电、气三表出户统一管理表具，用户表比较集中。旧城小区用户表比较分散。采用ZigBee技术实现水、电、气三表的无线抄表是一个非常理想的解决方案。在实际应用中，结合无线传感器网络的技术特点，综合考虑自动抄表系统的稳定性、系统成本及楼宇小区的实际情况，提出有线与无线网络相结合的综合通信组网方式。 居民楼层内采用RS 485有线连接、居民楼层间ZigBee无线网络、居民小区无线公网的综合通信方式，为水电气三表的无线自动抄表提供了切实可行的解决方案。每楼层内的用户表数据通过RS 485总线传输到一个数据采集器，该采集器通过小区ZigBee无线传感器网络传输到小区的数据采集中心，小区数据采集中心通过GPRS／CDMA／3G无线公网将数据传送到水、电、气公用事业公司的抄表管理中心。 小区内网络布设示意。特点如下：