远程自动抄表系统设计
远程自动抄表系统设计
因 此 主 控 制 器 可 以 直 在本系统中 ， ２ ２ ０ Ｖ的 单相 交 流 电作 为 有 一 个 串 口驱 动 器 ， ３驱 动 器 的 电源 输 入 ， 输 出 为稳 定 的 ＋５ Ｖ电压 。 供 电模 接 选 用 华邦 公 司 的具 有两 个 串 １
７ Ｅ ５ ８ 单 片 机 或 者 采 用一 般 单 串 口单 片 终端模块 的正 常工作 ； 系 统 具 有 备 用 电 池 块 用 来 实 现 ２ ２ ０ ～５ Ｖ的 电 压 转 换 。 设 计 方 Ｗ ７ 机 外加 串 １ ３ 扩展芯片例如１ ６ Ｃ ５ ５ ０ 来 扩 展 出 供 电功 能 以 保 证 在 断 电 情 况 下 的 供 电 。 案 如下 ： 首 先２ ２ ０ Ｖ的 交 流 电通 过 防雷 抗 干
１ 系统功 能描述
冲 方 式 技 术 简 单 但 在 传 输 过 程 中容 易发 生 ＋５ Ｖ电压 。
３ ． １ ． ２备 用 电 池 充 电 电路
远 程 抄 表 系 统 主 要 由主 站 端 数 据 采 集 丢 失 脉 冲 或 产 生 多 脉 冲 现 象 ， 而 且 不能 重
计算机 、 客 户端基于单片机的抄表模块 、 具 新 发 送 ； 而具有 串行接 Ｉ ： １ 输 出 方 式 的 智 能
备 用 电 池 充 电 电 电表 则 可 以 通过 相关 协 议 将 采 集 的 多项 数 备 用 镍 氢 电池 进 行 充 电 。
分组成 。 客 户 端 的 自动 抄表 模 块 与 数 据 采 据 进 行 可 靠 的远 程 传 输 ［ １ １ 。 因而 本 文 中采 用
接， － ４ ８ ５ 串行 通 信 接 口相 连 的 电 能 表 为 具 有 串 行 通 信 接 １ ３的 智 能 电 ＭＡＸ７ １ ３ 来完 成 。 ＭＡ Ｘ７ １ ３ 系列是 Ｍａ ｘ ｉ ｍ公
无线远传水电表远程抄表系统设计方案带IC卡控制
无线远传IC卡水电表方案第二局部系统介绍一、概述远程抄表系统是为提高水表、电表等能耗参数的综合计费管理水平而设计的新兴技术。
它以全自动的抄表方式取代了传统的人工抄表方式，和同类抄表系统相比，具有网络构造自适应、免调试、免维护、运行稳定、方便扩展的特点。
该系统采用先进的无线网络数据传输技术，对居民用水、用电的使用状况进展实时采集，实现数据的集中存储和统一管理，减少了人工劳动，极大地提高了工作效率，为有关部门管理、统计、分析能源使用情况提供依据，使管理更科学、更高效。
1、应用范围✧供水公司✧电力公司✧物业公司✧企业单位✧学校宿舍等2、系统功能✧实时抄表功能✧冻结抄表功能✧设备档案管理✧用户档案管理✧数据统计分析✧报表查询打印✧操作权限管理✧缴费结算管理✧数据异常诊断✧数据备份恢复二、参照标准和标准文件✧GB/T 778.1-2007 冷水水表和热水水表〔第1局部：标准〕✧GB/T 778.2-2007 冷水水表和热水水表〔第2局部：安装要求〕✧GB/T 778.3-2007 冷水水表和热水水表〔第3局部：试验方法和试验设备〕✧CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件✧信部无[2005]423 号"微功率〔短距离〕无线电设备管理暂行规定"✧JJG596-2012 电子式电能表✧JJG596-2012 电子式电能表检定规程✧IEC62052-11交流电测量设备通用要求、试验和试验条件✧GB/T17215.321-2008 1级和2级静止式交流有功电度表✧DL/T 645-1997 多功能电能表通信规约✧信部[2005]423号微功率〔短距离〕无线电设备的技术要求三、系统介绍远程抄表系统是我公司结合自身先进技术和用户实际应用需求，而推出的一套具有极高性价比的自动抄表系统。
该系统秉承我公司在同类产品十余年的丰富经历，借鉴并结合了国内外数家著名同类产品的先进技术思路，运用了先进的计算机网络技术、无线网络技术、自动控制技术等，是目前国内最先进的远程抄表系统之一。
远程电力抄表系统的设计
计 算 机 与 网 络 创 新 生 活
３ ９
远 程 电力抄表 系统 的设计
刘 力 军 汤新 广
（ １河北 经 贸大学信 息技 术 学 院
河北 石 家庄 ０ ０ ６ ） ５ ０ １
（ ２中国 电子科技 集 团 第五 十 四研 究所 河 北 石 家庄 ０ ０ ８ ） ５ ０ １
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｍ ｏ ｅ Ｍ ｅ ｅ － ａ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｉ ｇ Ｐｏ ｒ Ｌｉ ｅ Ｃａ ｒ ｅ ｓｇ ｆＲｅ ｔ ｔ ｒ Ｒｅ ｄ ｎ ｙ ｔ ｍ Ｕｓｎ ｗｅ ｎ ｒ ｉ ｒ
Ｄａ ａ Ｃｏ ｍ ｕ ｉａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｔ ｍ ｎ ｃ ｔｏ ｃ ｎ ｌ ｇ
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ｉ ｐ ｅ ｅ ａ ｏ ｏｆｉ ｔｌ ｇｅ ｍ ｅｅ —ｒ ａ ｉ ｙ ｔｍ ，ｉ ｒ ｕｃ ｓ ｈｅ ｍ ｌｍ ｎｔｔ ｎ ｅｌ ｎｔ ｉ ｎ ｉ ｔ ｒ ｅ ｄｎｇ ｓ ｓｅ ｎｔｏｄ ｅ ｔ ｎｅｗ ｏ ｋ—ｂａｅ ｃ ｍ ｕｎｃ ｔ ｐ ｉ ｉｌ ａ ｄ ｒ ｏｃ ｌ ｓ ｄ ｎ ｔ ｒ ｓ ｄ ｏｍ ｉａ ｏｎ ｒｎｃｐ ｅ ｎ ｐ ｏｔ ｏ ｕ ｅ ｉ ｉ
ｙ ｔ ｓ ｓ ｍ ｓ ｉ ｃ ｒｎ ｍｉ ｔ ｅ ｄ ｔ ｆｗａｅ ， ｌｃｒｃｔ ｄ ｇ ｓｃ ｍｕ ｔ ｎ ａ ｄ ａｓ ｅｃ ｉ ｅ ｈ ｏｔ ｒ ｎ ｔ ｎ ， ｅｌ ａｉ ｎ ｍｅｈ ｄ ｅ ｗｈ ｈ ｔａ ｓ ｔ ｈ ａａ ｏ ｔ ｒ ｅｅ ｔ ｉ ａ ａ ｏ ｍｐ ｉ ， ｎ ｏ ｄ ｓｒ ｓ ｅ ｓ ｆ ｉ ｙｎ ｏ ｌ ｂ ｔ ｗａｅ ｆ ｃｉ ｓ ｒ ａ ｚ ｔ ｔ ｏ ｕ ｏ ｉ ｏ
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PLC的远程自动抄表系统的设计与实现
基于PLC的远程自动抄表系统的设计与实现目前我国能源浪费现象比较严重,政府正在大力号召节能,优秀节能方案的提出势在必行。
能源效率检测、分析、控制方案可以从人员合理利用和能源合理规划等方面实现节能。
基于PLC的远程自动抄表系统,是实现能源效率检测、分析、控制的基础和重点。
因为所有的检测、分析、控制工作,都必须在取回数据后才能进行。
通过对读回来的数据的检测和分析,从而实现人员合理利用和能源合理规划等节能方案。
基于PLC的远程自动抄表系统的成功开发,为能源效率检测、分析、控制方案的实施打下了坚实的基础。
不久的将来,这套系统有望在工业现场得到应用,为国家节能事业做出贡献。
本文设计了一个基于PLC的远程自动抄表系统。
这个系统的作用是从带有通信接口的仪表(主要是电能表)中读取需要的参数。
整个系统以RS485通讯协议为基础,以网络为传输介质,以PLC为采集和控制模块,从而实现数据的采集和传输。
所有的操作,最终都通过上位机来执行。
该远程自动抄表系统主要采用PLC 技术采集电能参数,并以工控组态软件STEP7-Micro/WIN为开发工具,采用梯形图编程语言,对PLC进行编程,使电脑和电能表可以进行数据的通信。
其中,PLC技术主要用于发送采集各种电能参数命令,对电能参数的读取进
行控制和对读回的电能参数进行计算转换。
程序完成后通过西门子S7-200PLC
与上位机连接,并进行了较长时间的实验测试,实验过程中能够稳定的从各种带有串口的电能表中读回需要的电能参数,实验结果令人满意。
电能表远程抄表系统设计与实现
电能表远程抄表系统设计与实现摘要：随着科技的不断进步，电能表也得到了许多创新和改进。
远程抄表系统的出现极大地提高了电能抄表的效率和准确性。
本文介绍了电能表远程抄表系统的设计原理、功能特点以及实现方法，并对其在现实生活中的应用和前景进行了讨论。
引言：电能是人类生产生活中必不可少的能源，电能表作为计量电能的工具也扮演着重要的角色。
然而，传统的电能抄表方式存在着许多不便之处，如需要人工上门抄表、存在数据误差等。
为了提高抄表的效率和准确性，远程抄表系统应运而生，成为了电能行业的重要发展方向。
一、设计原理和功能特点远程抄表系统主要由电能表、通信模块、数据中心以及用户终端组成。
电能表通过内部的数据采集模块将电能数据转换成数字信号，并通过通信模块将数据发送给数据中心。
用户终端可以通过网络或手机端等方式实时查看电能数据以及电费情况。
此外，远程抄表系统还具有以下功能特点：1. 自动化抄表：远程抄表系统可以实现全自动化的抄表过程，不再需要人工上门抄表，大大提高了抄表的效率；2. 准确性高：数据采集模块能够精确地采集电能数据，消除了传统抄表中可能出现的人为误差；3. 实时监测：用户可以通过终端设备实时查询电能使用情况，了解电能消耗情况，方便合理规划能源使用；4. 费用统计：远程抄表系统可以自动记录每月的电费情况，并生成详细的费用统计报表，方便用户查看和管理。
二、实现方法电能表远程抄表系统的实现主要使用了以下技术：1. 通信技术：系统使用无线通信技术（如4G、NB-IoT等）或有线通信技术（如以太网、RS-485等）与数据中心进行数据传输。
通信技术的选择要根据实际情况来决定，如地理位置、通信费用等因素；2. 数据采集技术：系统采用数据采集模块将电能数据进行采集和转换。
数据采集模块能够实时读取电能表的数据，并将其转换成数字信号传输给通信模块；3. 数据存储和处理技术：数据中心需要具备足够的存储和处理能力，能够接收、存储和分析大量的电能数据。
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。
远程抄表的人工智能设计
远程抄表的人工智能设计近年来，随着人工智能技术的不断发展和应用，各个领域都在尝试将其运用到相应的业务中，以提高效率、降低成本。
远程抄表也成为了人工智能技术应用的领域之一。
远程抄表的人工智能设计能够实现自动化、智能化的抄表过程，为抄表工作带来了极大的便利和高效。
一、智能抄表系统的设计原理远程抄表的人工智能设计主要依靠计算机视觉和数据分析技术来实现。
通过安装在抄表区域的摄像头，智能抄表系统能够对电表、水表等进行实时监测，并将数据传输到服务器中进行处理和分析。
然后，系统将通过人工智能算法对数据进行解析和识别，从而准确获得抄表数据。
系统将抄表数据上传至相应的平台，实现远程抄表。
二、智能抄表系统的关键技术智能抄表系统的设计离不开以下几个关键技术的支持：1. 计算机视觉技术：通过计算机视觉技术，系统能够对电表、水表等设备进行实时监测和图像采集。
计算机视觉技术包括目标识别、图像分割、特征提取等，能够精确地捕捉到抄表数据。
2. 人工智能算法：通过人工智能算法，系统能够对监测到的图像数据进行解析、识别，从而准确获得抄表数据。
人工智能算法包括图像处理、模式识别、机器学习等，能够大大提高抄表数据的准确性和效率。
3. 数据传输和处理技术：通过优化的数据传输和处理技术，智能抄表系统能够实现将抄表数据快速传输至服务器，并进行实时处理和分析。
数据传输和处理技术包括网络通信、数据压缩、数据加密等，能够保证数据的安全性和可靠性。
4. 远程控制技术：通过远程控制技术，智能抄表系统能够实现对抄表设备的遥控和管理。
远程控制技术包括远程开关、远程监测、远程配置等，能够使抄表过程更加智能化和便利。
三、智能抄表系统的优势和应用前景远程抄表的人工智能设计相较于传统的抄表方式，具有以下优势：1. 高效准确：智能抄表系统能够实现自动化、智能化的抄表过程，大大提高了抄表效率和准确性。
2. 节省成本：智能抄表系统不需要人力去现场抄表，节省了人力资源成本。
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实现抄表信息获取的系统，其设计与实现需要考虑以下几个方面。
一、系统需求分析1. 系统功能需求：远程抄表系统应该具备抄表、查询、统计、报警等功能。
通过网络实现抄表数据的自动收集、传输和存储，以及报警等功能，方便管理部门实时监控设备运行状态。
2. 系统性能需求：应该满足高并发、高可靠性、低时延、可扩展性等性能要求。
3. 系统安全需求：应该具备严格的安全措施，防止数据泄露、篡改等恶意行为。
4. 系统用户需求：应该具备友好的用户界面，方便使用者使用。
同时还需要考虑设备厂家和水电等管理部门的需求。
二、系统设计1. 系统架构设计：远程抄表系统采用分布式系统架构，包括前端采集系统、传输层和后台数据中心。
前端采集系统负责数据采集和控制，传输层负责数据的传输和存储，后台数据中心负责数据处理、统计和报警。
2. 系统设计原则：应该采用面向对象的设计原则，实现高内聚、低耦合的系统设计。
另外应该采用可重用性、可维护性、可扩展性等设计原则。
3. 系统硬件设计：应该选用高性能、低功耗、稳定可靠的硬件设备，具备良好的安全性和可维护性。
4. 系统软件设计：应该采用跨平台、模块化、并发性好以及易于扩展的软件开发工具。
具体可以选用Java、Python或C++等编程语言进行系统开发。
三、系统实现1. 前端采集系统：选用传感器和电子表等设备，采用数字化输出方式，并利用集成电路和单片机等技术，实现设备信息的实时采集和异地传输。
2. 传输层实现：在前端采集设备和后台数据中心之间搭建传输层，通过网络传输数据。
具体实现可以采用ZigBee、GPRS、3G、4G等技术。
3. 后台数据中心实现：数据中心包括数据存储、处理、分析和统计，以及报警等功能。
数据处理采用多线程技术，能够同时处理多个数据请求。
报警功能采用短信或邮件方式，通过提醒方式实现对设备管理的有效监控。
4. 安全措施实现：保证数据的安全性采用信息加密、数字签名等技术。
智慧校园之学校远程抄表详细设计方案
AMR智能抄表系统设计方案第一章AMR直读式抄表系统介绍一、概述AMR型智能抄表网络系统是总线制智能抄表系统产品，它由表单元、链路单元、装载有AMR智能抄表系统管理软件的主控机三部分组成。
其中表单元包括RS485总线电表，直读水表，直读气表等。
链路单元包括：AMR-JZ-A 型区域集中器（简称“集中器”）、AMR-ZJ-A 隔离中继器（简称“中继器”）、AMR-CJ-A 型智能数据采集（简称“采集器”）。
该系统可在最大程度上简化用户的操作，实现真正意义上的足不出户、智能抄表。
二、系统构成2．1、系统架构AMR直读式集中抄表管理系统由四级网络组成，从下至上分别是读数转换层（表单元）、采集/中继层、数据集中层和管理层（主控机）。
读数转换层读数转换层的作用是把各种计量表上计数器的显示值转换成与其对应的读数，并传送给上层设备（采集器）。
该层的主要设备是各种光电直读式远传计量表。
采集/中继层采集/中继层层的作用有两个：一是向下属的直读式表计提供可控的工作电源；二是对通信线路上的信息进行中继。
该层的主要设备是采集/中继。
数据集中层数据集中层的作用是定时读取和储存下属各表计的数据及传递实时操作命令。
该层的主要设备是集中器。
管理层管理层的作用是对整个系统所采集的数据进行处理、储存，并提供查询、打印等功能。
该层的主要设备是电脑、打印机等。
AMR智能抄表网络系统的通讯链路基于RS485总线架构，由主干、中继、扩展三级网络构成，系统组网图如下所示。
主控机：在主控机上安装智能抄表系统管理软件，由该系统软件发出抄表指令，区域集中器做出相应的响应，完成抄表任务。
该系统因采用不同型号的区域集中器，而要求主控机的硬件配置亦不同，以下列出主控机的基本配置。
主要参数：Windows2000以上操作系统，40G硬盘，128M RAM，1个RS232（区域集中器时用）。
2．2、通信方式AMR直读式集抄系统在组成结构上类似于集散式控制系统，其数据通信由上中下三个层次组成(见图2)。
远程抄表系统方案
远程抄表系统方案1、设计标准1）DL/T645-1997 《国家电网电表通信协议规约》2）DL/T698 《国家电网多功能电表通信协议规范》3）GB/T 18460.1 《预付费售电系统总则》4）IEEE802.11b/g标准《无线网络规范》5）DL/T614 《多功能电能表设计规范》6）Q/GDW356 《国家电网公司企业标准》7）GB/17215.321-20082、系统设计2.1系统结构图远程抄表管理系统该远程抄表系统主要由智能电表、485转TCP/IP 转换器、公网、服务器（管理软件）、客户羰等部分组成。
其中智能电表通过485协议与485转TCP/IP 转换器相连。
485转TCP/IP 转换器通过公网与服务器相连。
上层管理软件对应用进行管理。
本系统在硬件上由客户端、服务器、485转TCP/IP 转换器和智能电表等组成： 1）服务器：用来发送监测中心计算机的指令和接收控制器传输的电度表的信息，通过网络通信接口送入计算机，为客户端服务。
2）采集终端（485转TCP/IP 转换器）：通过485转TCP/IP 转换器来转换信号与服务器相连。
3）客户端：人工操作设备，用来采集智能电表，同时向电表发送各种指令。
4）智能电表：智能计量与管理用户的用电情况，通过485接口与采集器连接传送数据。
5）针对村、乡的组网可以采用移动4G 、无线、有线设备进行数据的传输。
6）针对市、省可采用光纤的组网方式。
2.2软件体系结构该平台采用基于SOA+PaaS 的典型应用架构，可承载智能采集方面的扩展性应用，平台架构示意图如下：云资源管理基础设施层（RFID+传感）数据层（数据库引擎、Hadoop+Hive 与Cassandra ）中间层（中间件+WEB 服务）应用表现层信息安全管理路网仿真管理…User RequirementApplication System应用 系统运维中心用户1.平台即服务：PaaS2.软件即服务：SaaS服务模式Web Service用户数据中心行业用户互联网用户基于SOA+PaaS 的车联网®公共服务平台（可承载RFID 和其他感知应用）Web Service3.设施即服务：IaaS运维配置管理网络传输层平台支撑省、市、乡镇范围的新一代智能远程抄表系统应用，其主体为运维中心。
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。
远程抄表系统设计方案
远程抄表系统设计方案目录一、系统概况 (5)二、远程抄表系统方案 (6)三、总的系统构成 (9)四、产品实物图 (10)五、DCGLW2-TQ201R型无线采集器 (10)六、远程抄表管理中心软件说明 (10)一、系统概况随着供电自动化以及城乡电网改造的不断深入，涉及到千家万户和用电大户的电能量管理和抄表计费已成为电力部门关心和重视的热点问题，尽管目前已有通过各种有线，红外，无线等通讯方式，对电能量进行管理和各种表计数据进行抄录，但在具体应用和项目实施过程中，都遇到数据抄录不稳定，施工困难，费用高昂等问题。
我公司长期从事电力自动化，GPRS远程数据通讯等产品的研制和开发，针对目前电力部门电能量管理和表计数据抄录，远程编程、校时存在的问题，提出了GPRS远程电能量管理和表计数据抄录系列方案，采用先进的计算机网络技术和无线数据通讯技术，完成各种数据和控制信号的双向传输。
本系列方案在同龙电、三星、恒通、威胜、浩宁达、华立、ABB、斯伦贝谢的产品配套使用，以及电力自动化项目改造过程中，获得用户广泛好评。
我公司采用了业内最先进的GPRS技术、及主研制的三级自动中继路由电台、与国内多家电表厂家合作推出了基于GPRS远程抄表系统，有着性能可靠、运行费用低廉、功能齐全的优点。
已经在国内多家电业局开通运行，反映良好。
二、GPRS远程抄表系统方案GPRS远程抄表系统是针对电表的抄表工作而设计的一个大规模的远程抄表通讯网络系统。
它溶合了业内最先进的GPRS技术，结合了本公司多年来GPRS远程抄表的经验，以及多年来的GPRS数据传输经验，是一套造价及运行费用低廉、组网方便、可扩展性强的大型GPRS远程抄表系统。
该系统由中心数据后台计算机、中心后台软件、中心数据库服器、GPRS 服务器、DCGL321-ZPG8201型电能采集终端、带RS485接口的电能表、以及手抄器。
该GPRS远程抄表系统适用于对一个城市区域或城市小区的电表进行全自动远程抄表管理。
供水企业远程自动抄表系统设计及应用
统 的基础之上 ， 增加一个用 于远传 接收的模块就 能拓展其功能 ， 来解决远程抄表的需求 。
７ 发展 前景
发展 自动抄表技术是提高用水管理水平的需要 ， 也是 网络和 计算机技术迅速发展的必然 。在水使用管理方面 ， 采用 自动抄表 技术 ， 不仅能节约人力资源 ， 更重要的是可提高抄表的准确性 ， 减 少因估计 或誊写而造成账单出错 ， 使供用水 、 管理部门能及 时准 确获得数据信息 。用户 因此不再需要与抄表者预约上门抄表时 间， 还能迅速查询账单 ， 故这种技术越来越受到用户 的欢迎 。 自动抄表管理软件通过信息化管理使公司营销管理部门实 现 自动抄表 、 抄表到户 、 灵活 的计量 收费和方便的查询 ， 极大地 提高了营销管理部 门的工作效率和管理水平 ，同时也方便 了用
远传水表 远传水表
图 １ 电话 网 络直 接 远 程 抄 表
（） ２ 自来水公司通过物业小 区远程抄表 ， 并通过 电话 网络进 行数据上报 ， 见图 ２ 。
３ 强大 的数据 处理及 分析功 能
对抄表完成 的数据 ，分析软件除 了可 以自动计算用户月用 水读数和金额 ， 完成报表 的打印或输 出对文件进行保存 以外 ， 还 能对总表和分表进行数据分析 。在抄表处理 中还可 以设置 自动
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攮鬯 一 Ｌ
费接收系统 公用 电话
客户机 ／服务器 公司收费系统
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基于AT91RM9200的远程自动抄表系统设计
基于AT91RM9200的远程自动抄表系统设计随着经济的发展,仪表的使用越来越广泛,电表、水表、煤气表、热能表等大量出现在人们的生活中。
运用于不同领域的各种各样自动抄表系统不断涌现,不仅替代了繁重的手工劳动,而且能提供更多优质便捷的服务,取得了良好的经济效益和社会效益。
本文围绕如何构建一个自动抄表系统进行了研究和设计,提出了利用基于ARM处理器AT91RM9200的嵌入式系统来解决的方案。
该方案采用嵌入式Linux 操作系统作为嵌入式软件平台,并利用嵌入式Linux操作系统提供的标准接口进行嵌入式应用软件的开发。
该系统充分利用了嵌入式Linux操作系统的网络功能,在嵌入式应用软件开发中使用网络套接字协议进行网络通信。
同时,在服务器端建立了一个数据库,用来维护从各种仪表采集到的数据。
本文首先分析了自动抄表系统的结构,重点介绍了系统的核心部件-采集及传输控制器;然后详细讨论了如何在采集及传输控制器的硬件平台上建立Linux 操作系统;接着讨论了如何开发自动抄表系统上的应用软件;最后建立了一个完整独立的自动抄表系统,并为嵌入式系统开发的进一步应用奠定了良好的基础。
智能水表远程抄表(智能水表抄表系统方案)
智能水表远程抄表(智能水表抄表系统方案) 智能水表远程抄表(智能水表抄表系统方案)1.引言1.1.目的1.2.范围1.3.定义2.系统概述2.1.系统结构2.2.功能模块2.2.1.智能水表2.2.2.远程抄表系统2.2.3.数据存储和分析2.2.4.用户端应用程序3.智能水表设计3.1.技术规格3.2.数据采集方式3.3.硬件设计3.4.软件设计4.远程抄表系统设计4.1.数据传输方式 4.2.数据安全性4.3.远程抄表策略 4.4.前端开发4.5.后端开发4.6.数据解析和存储5.数据存储和分析5.1.数据库设计5.2.数据存储策略5.3.数据分析方法6.用户端应用程序设计 6.1.用户界面设计 6.2.用户认证6.3.数据展示和查询6.4.报表7.系统部署和维护7.1.硬件部署7.2.软件部署7.3.系统维护8.风险评估和法律要求8.1.安全风险评估8.2.法律要求附录：附件1：智能水表技术规格附件2：数据库设计文档附件3：用户端应用程序界面设计附件4：系统部署和维护手册法律名词及注释：1.智能水表：指具有数据采集和远程抄表功能的水表。
2.远程抄表系统：指通过无线通信技术实现水表读数的系统。
3.数据存储和分析：指将采集到的水表数据存储至数据库，并进行数据分析的过程。
4.用户端应用程序：指供用户查询水表读数、报表等功能的应用程序。
5.数据库设计：指针对水表数据存储需求进行数据库结构设计的过程。
6.安全风险评估：指对系统的安全性进行评估和分析，识别系统可能存在的安全风险和威胁。
7.法律要求：指该系统在使用和部署过程中需要遵守的相关法律法规和政策要求。
智能住宅小区远程自动抄表系统的研究设计
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远程抄表系统施工方案
远程抄表系统施工方案远程抄表系统施工方案一、项目概述远程抄表系统是指通过网络或其他远程通信手段，实现对水、电、气等各种能源的抄表数据自动收集和远程传输，以提高能源计量管理的效率和准确性。
本项目旨在搭建一个稳定可靠的远程抄表系统，实现对各类能源的实时监测和数据统计。
二、系统设计1. 系统架构设计系统采用C/S架构，分为服务器端和客户端两部分。
服务器端负责数据存储和处理，客户端负责数据采集和显示。
2. 硬件设备选择根据客户需求和实际情况，选择适合的硬件设备，包括抄表仪表、传感器、数据采集设备等。
3. 软件开发开发服务器端和客户端的软件程序，实现数据的实时采集、传输和显示。
服务器端采用高性能的数据库，具备存储大量数据和高并发处理的能力。
4. 网络通信搭建网络环境，保证系统的稳定和可靠性。
采用局域网和互联网相结合的方式，确保远程主机与服务器的通信畅通，数据传输可靠。
三、系统实施1. 系统安装根据设计方案，安装服务器和客户端软件，并进行测试调试，确保系统运行正常。
2. 设备布线根据现场情况进行设备布线，保证数据采集的准确性和稳定性。
3. 系统调试对系统进行整体调试，测试各个功能模块的正常运行情况，确保系统的稳定性和性能符合设计要求。
四、系统运维1. 数据管理定期对系统中的抄表数据进行备份和清理，确保数据库的空间充足，数据可读性和完整性。
2. 故障处理及时发现并解决系统故障，保证系统的高可用性和稳定性。
建立完善的故障处理流程和相应的应急预案。
3. 系统优化根据用户反馈和实际需求，对系统进行不断优化和改进，提升系统的性能和用户体验。
五、安全保障1. 数据加密对系统中的数据进行加密传输和存储，确保数据的安全性和机密性。
2. 访问控制通过用户认证和授权机制，限制系统的访问权限，防止非法用户操控。
3. 系统监控建立系统监控机制，实时监测系统的运行状态和性能指标，及时发现并处理异常情况。
六、项目预算根据实际需求和工作量，制定项目预算，确保项目的顺利实施和运行。
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现一、引言随着科技的不断进步和社会的不断发展，远程抄表系统已经成为现代智能化社会建设的重要组成部分。
传统的抄表方式需要人工到现场进行抄表工作，工作效率低、成本高，并且容易出现数据错误和漏抄现象。
而远程抄表系统通过无线传输技术和智能化设备，可以实现对水表、电表和燃气表等各种仪表的远程监控和抄表，大大提高了抄表的准确性和效率，同时降低了抄表成本，成为了现代化城市管理的利器。
二、系统架构设计远程抄表系统由远程终端设备、数据传输网络、数据处理中心和用户终端组成，其整体架构如下图所示：1. 远程终端设备：各种类型的抄表仪表设备，包括水表、电表、燃气表等。
这些设备需要具备智能化和可远程通讯的功能，能够通过无线方式与数据传输网络连接，将抄表数据传输到数据处理中心。
2. 数据传输网络：采用无线传输技术，包括GPRS、NB-IoT、LoRa等，可根据具体需要选择合适的传输方式。
数据传输网络负责将远程终端设备采集的抄表数据传输到数据处理中心，并具有较高的传输速度和通讯稳定性。
3. 数据处理中心：负责接收、存储和处理远程抄表数据，进行数据的分析和计算，并提供相应的服务接口供用户查询和管理。
数据处理中心还具有监控和故障报警功能，能够及时发现仪表故障和数据异常情况。
4. 用户终端：如手机APP、网站等，用户可以通过这些终端设备实时查询自己的用水、用电、用气情况，了解抄表数据和账单信息，还可以进行数据对比和预付费等操作。
五、系统安全与可靠性保障1. 数据加密传输：在数据传输环节采用加密算法，保障抄表数据的安全传输，防范数据泄露和恶意攻击。
2. 设备监控与维护：对远程终端设备进行远程监控和定期维护，保证设备运行的可靠性和稳定性。
3. 数据备份与恢复：对抄表数据进行定期备份，确保数据的安全性和可靠性，在数据丢失或损坏时能够及时恢复。
4. 用户身份认证：用户在使用系统服务时需要进行身份认证，防止非法用户进入系统，确保系统的安全性和稳定性。
远程智能电表抄表系统设计
远程智能电表抄表系统设计【摘要】随着现代信息技术的发展，实现多用户电表的远程抄录已经不存在技术上的瓶颈，本文对当前电能计量中存在的用户分散、计量不及时、工作量大等问题进行分析，研究电能计量的远程控制问题，设计了一套远程智能电表抄表系统。
该系统和传统计量方法相比具有投资少、计量准确、稳定性高等优点。
本文从硬件和软件两个方面进行系统设计，在硬件方面上按照系统各个功能模块逐个进行设计，而软件方面的设计重点是程序流程的设计和通讯协议的定义。
【关键词】远程抄表；rs-485；系统设计；主要功能；软件绪论本章主要内容一是对当前抄表方式的弊端分析，二是提出本系统的功能和要解决的问题，最后在此二者基础上对全文的整体框架做出概括性的阐述。
1.传统抄表方式的弊端随着经济社会的进步和发展，普通居民住宅商业化程度日益提高，人们对住宅的物业管理水平要求也随之提高。
在此背景下，我国传统的入户抄表方式逐渐暴露出其不合时代发展的弊端，主要体现在以下几个方面：1.1入户难。
普通百姓对于家庭财产和个人隐私保护的意识越来越强，对入户抄表存在一定抵触情绪，而抄表必须在居民休息的时间里进行，二者之间存在不可调和的矛盾。
1.2效率低。
随着人们生活方式的多样化，不同人群之间的作息时间差距很大，这就意味着入户抄表需要多次入户才能完成，这势必会造成各级电能计量部门的工作效率降低。
1.3成本高。
随着城市化进程的不断加快，楼房特别是高层楼房越来越多，需要更多的人员才能完成抄表工作，这势必会提高人力成本。
造成上述问题的根本原因是传统的人工入户抄表方式落后于经济社会的高速发展。
因此，要从根本上解决这一问题必须要改变人工抄表模式，研究设计一套远程智能电表抄表系统。
2.远程抄表系统主要功能远程抄表系统要完全替代人工抄表方式并体现出其先进性，必须能实现以下的基本功能。
2.1硬件功能远程抄表：远程抄表是本系统最基本的功能，其实现过程为由电量信息采集器测量电量信息并保存；集中器按照设定好的采集周期自动读取采集器中存数的数据：最后通过红外抄表器读取集中器的数据。
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远程自动抄表系统设计摘要:随着我国国民经济和电力事业的迅速发展,实现各种用户仪表的自动抄录具有重要意义。
利用本地和远程自动抄表技术,可以实现自动抄表并达到实时监控电能表的目的,同时减少人工上门抄表、数据输入等繁杂又容易出错的劳动,提高工作效率,真正做到用电管理自动化。
自动抄表系统成为电力公司解决抄表问题的一种选择。
本论文主要介绍了基于单片机的远程自动抄表系统用户终端模块的硬件设计。
该模块主要完成数据的采集和发送功能,本文主要解决了下面四个方面的问题:一是供电方式的硬件电路设计;二是掉电数据保护功能的设计;三是RS-232、RS-485串行通信设计;四是实时时钟功能的设计。
关键词:单片机远程自动抄表系统485总线232总线1 系统功能描述远程抄表系统主要由主站端数据采集计算机、客户端基于单片机的抄表模块、具有串行数据通信接口的电能计量仪表三部分组成。
客户端的自动抄表模块与数据采集计算机通过RS-485串行通信接口相连接,实现数据传输。
远程抄表系统的工作原理是:用户终端的智能电表通过RS-232协议将数据传送给抄表终端模块,抄表终端在收到命令后把存储的数据信息发送给上级数据采集计算机,这样就完成了一次数据交换。
本次毕业设计主要是研究客户端基于单片机的电能表远程抄表系统终端的实现方案和硬件设计。
综合考虑各种因素之后,将该终端单片机抄表模块所需实现的主要功能定义如下。
第一，正常情况下采用市电(220 V交流电)供电的方式,即采用交流电源即能维持终端模块的正常工作;系统具有备用电池供电功能以保证在断电情况下的供电。
第二，具有数据掉电保护功能,能保存用户用电电量等信息。
第三，抄表终端与智能电表、远方数据采集计算机分别通过RS-232和RS-485协议进行通信。
第四，终端模块具有实时时钟功能,便于实时测量用户用电电量。
2 系统分析应用于远程自动抄表系统的电能表有脉冲电能表和智能电能表两类。
脉冲电能表:能够输出与转盘数成正比的脉冲串[1]。
智能电能表:可以通过串行口以编码方式进行通信,按照智能表的输出接口通信方式划分,智能电能表可分为串行通行接口型和低压配电线载波接口型两大类[1]。
电能表的两种输出接口比较:输出脉冲方式技术简单但在传输过程中容易发生丢失脉冲或产生多脉冲现象,而且不能重新发送;而具有串行接口输出方式的智能电表则可以通过相关协议将采集的多项数据进行可靠的远程传输[1]。
因而本文中采用的电能表为具有串行通信接口的智能电表。
3 系统硬件电路设计3.1 系统供电方式设计由于本模块的使用现场环境相对特殊,故对于电源的设计必须充分考虑到系统供电的稳定性和可靠性。
长期以来单片机系统中使用的集成电路器件绝大多数在5 V或3 V的典型电压下工作。
为了避免采用多电源供电方案带来的供电模块设计过于复杂等问题,在设计本单片机系统时所采用的集成器件的典型工作电压均为5 V。
在本系统中,220 V的单相交流电作为电源输入,输出为稳定的+5 V电压。
供电模块用来实现220～5 V的电压转换。
设计方案如下:首先220 V的交流电通过防雷抗干扰电路,接着利用220/18 V变压器降压,再经过桥式整流电路得到18 V左右直流电压,再接着通过一系列的隔离滤波进入直流转换稳压器件LM2575最终得到系统正常工作所需要的5 V电压。
另外,考虑到现场存在停电的可能性,还应该设计系统的备用电源。
备用电源可以采用比较常见的镍氢电池,当系统正常供电时,电池处于充电状态,对于充电的管理可以选用比较常用的电源充电管理芯片MAX713来管理备用电池的充电过程。
当现场停电时,自动转为备用电池给抄表终端系统供电[7]。
3.1.1 正常条件下供电电路系统在正常运行时采用单相交流电源供电方式,提供给单片机稳定的+5 V电源。
可以采用典型的单相桥式整流电路得到18 V直流电压,后通过直流转换稳压器件LM2575转换得到系统正常工作所需的+5 V电压。
3.1.2 备用电池充电电路系统在由外部电源正常供电的同时对备用镍氢电池进行充电。
备用电池充电电路的功能主要由电源充电管理芯片MAX713来完成。
MAX713系列是Maxim公司生产的快速充电管理芯片,适合1～16节镍氢电池或镍镉电池的充电。
它可以通过简单的管脚电压配置进行编程来实现对充电电池数量和最大充电时间的控制。
当系统失去外部市电供电电压以后自动切换为由备用电池供电。
3.2 系统基本电路设计由抄表系统结构原理图可知,抄表终端要使用两个串口分别对上层和下层通信,一个串口用作RS-232,用来和电表进行通信;一个串口用作RS-485,用来和数据采集计算机通信。
由于一般的51单片机只有一个串口驱动器,因此主控制器可以直接选用华邦公司的具有两个串口驱动器的W77E58单片机或者采用一般单串口单片机外加串口扩展芯片例如16C550来扩展出第二个串口[5]。
下面对这两种方案做简单的对比。
方案1:采用具有两个串口驱动器的增强型单片机W77E58。
由于串口驱动器在单片机内部,所以不用外部再增加硬件设备就可以实现双串口功能,同时这种方案的稳定性好也比较可靠,而且相对于采用单串口单片机外加串口扩展芯片16C550成本要低一些。
方案2:采用具有一个串口驱动器的单片机外加串口扩展芯片16C550。
这种方案是对单片机扩展了一组外部寄存器,硬件投入比方案1多,系统稳定性没有方案1好。
3.2.1 控制核心W77E58单片机根据上文所述对单片机功能的要求以及方案的对比,本设计采用华邦公司的双串口单片机W77E58。
W77E58单片机内含2个增强型串口和32 kB大容量Flash存储器,指令集与51系列单片机完全兼容,非常适合在智能化监控系统中使用[6]。
时钟振荡电路是CPU所需要的各种定时控制信号的必备单元,它为单片机提供时钟脉冲序列。
复位电路由22uF的电容和1 k的电阻及IN4148二极管组成。
在满足单片机可靠复位的前提下,该复位电路的优点在于降低复位引脚的对地阻抗,可以显著增强单片机复位电路的抗干扰能力;二极管可以实现快速释放电容电量的功能,满足短时间复位的要求。
3.2.2 W77E58单片机核心电路单片机的核心电路包括单片机W77E58、单片机系统中常用的地址锁存器芯片74LS373和存储器SRAM6264。
由于单片机的I/O引脚有限,实际应用中常采用地址锁存器进行单片机系统总线的扩展。
本设计中地址锁存器74LS373用来扩展单片机的系统总线,以连接单片机和存储容量为8kB的片外随机存储器SRAM6264。
SRAM6264采用+5 V的单电源,所有的输入端和输出端都与TTL电路兼容。
WE为写信号,CS为片选信号,OE为输出允许信号,D0～D7为8位数据线,A0～A12为13根地址线[3,7,8]。
3.3 掉电数据保护功能的实现在单片机控制系统中,通常要保证一些重要的数据在系统掉电后不丢失,当系统再次上电后能够正确地读取这些数据。
本设计中就需要实现一些通信数据的掉电保护功能。
实现掉电数据保护功能的方法有很多,常用的有系统扩展易失性存储器(RAM)外加电池的方法和系统扩展非易失性存储器(ROM)的方法。
其中系统扩展非易失性存储器的方法中常使用EEPROM和FLASH作为存储介质。
EEPROM也称为可擦除可编程ROM(Electrically Erasable PROM),随着技术的发展,EEPROM的擦写速度将不断加快,容量将不断提高,将可作为非易失性的RAM使用。
由于所设计的系统中需要实现掉电数据保护功能的数据不多,所以选用支持IIC总线数据传输协议的串行EEPROM AT24C04作为系统的掉电数据保护介质,它拥有512×8bit的存储容量,具有结构紧凑、存储容量大等特点。
它的IIC接口简单、操作方便,特别适合存储单片机控制系统中一些重要参数[7,11]。
3.3.1 IIC总线简介IIC(Inter-Integrated Circuit)总线是由PHILIPS公司开发的由数据线SDA和时钟线SCL构成的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。
IIC总线最主要的有点是简单性和有效性。
由于接口直接接在组件之上,因此IIC总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。
但要注意IIC总线的接口一般为开漏或开集电极输出,所以在实际电路连接时需要加上拉电阻[5]。
3.3.2 掉电数据保护电路设计由于所选用的W77E58单片机没有IIC总线接口,所以我们要用单片机的I/O口模拟IIC总线的时序来实现芯片的读写功能。
用单片机的普通I/O口模拟IIC总线的硬件连接非常简单,只需要使用W77E58单片机的P1.0口连接SCL,P1.1口连接SDA即可。
3.4 基于RS-232、RS-485串行通信接口电路设计在实际应用中,单片机很多时候不是作为一个独立的控制单元而存在,它还要与其他单元进行通信。
串行接口是单片机应用系统常用的通信接口。
在实际应用中,单片机系统使用的是TTL电平,单片机中的串口输出的信号也是如此,但是串行通信中一般使用的是RS-232通信协议,二者的电平并不相同,需要外接接口进行电平匹配。
实现这种电平变换可以使用分立元件,也可以采用集成电路芯片,目前较为广泛的是使用集成电路转换芯片[7,8]。
由于抄表终端与数据采集计算机的距离较远,采用RS-232标准进行通信,带负载能力差、通信范围小,传送距离不超过15 m,难以满足远距离的数据传输和控制。
长距离通信通常采用RS-485方式。
在单片机系统中加入RS-485方式的串行通信,就可以完成抄表终端与远程上位数据采集计算机的数据传送。
RS-485总线采用差分信号传输,抗干扰能力强,传输距离远。
采用双绞线在100 kbit/s的速率时可以传送的距离为1.2 km,若速率降到9600 bit/s则传送距离可达15 km。
RS-485可以实现多个负载的功能。
用一对线便可连接多达32个不同设备[13]。
RS-232既是电气标准也是物理标准,而RS-485只是电气标准,没有规定现实其电气特性所必需的物理环境,故可采用RS-232的物理标准。
这就为在单片机系统中实现RS-485通信提供了方便。
应用时仍使用单片机的串口,但是信号传递过程中使用RS-485协议,以达到较长的传输距离。
本系统中需要使用两个串行通信接口,一个用来和数据采集计算机通信,一个用来和电表通信,分别采用RS-485和RS-232标准。
参考文献[1] 丁毓山.电子式电能表与抄表系统[M].北京:中国水利水电出版社,2005.[2] 曹振华.电路设计教程:Protel起步与进阶[M].北京:国防工业出版社,2007.[3] 陈立周,陈宇.单片机原理及其应用[M].北京:机械工业出版社,2007.[4] 张盛福,王喜斌,张鹏.华邦51单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.[5] 胡耀辉,朱朝华.单片机系统开发实例经典[M].北京:冶金工业出版社,2006.[6] 余永权.世界流行单片机技术手册(欧亚系列)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.[7] 求是科技.单片机典型模块设计实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2004.[8] 求是科技.单片机典型外围器件及其应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2006.[9] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京:电子工业出版社,2005.[10] 王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2005.[11] 严天峰.单片机应用系统设计与仿真调试[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.[12] 清源科技.Protel 99 SE电路原理图与PCB设计及仿真[M].北京:机械工业出版社,2007.[13] 徐德军,蔡键龙,龚建荣.用单片机实现远程自动抄表[J].电子工程师,2001,27(5):17-18.[14] Stidqer.Ruthw, Meter-Reading Methods Change Slowly,Gas Utility Manager,2004,48(4):26-27.[15] Lu En,Zhang Bu-han,Lu Yi-min, Automatic meter reading system solution and its realization,Electric Power Automation Equipment,2003,23(6): 68-70.。