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基于Meter-Bus协议的自动抄表系统的研究与实现
作 者: 李学敏
导 师: 孙静;王威廉;何乐生
学 校: 云南大学
专 业: 电子与通信工程
关键词: Meter-Bus 自动抄表系统 集中器 线号器
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 17次
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内容摘要
伴随着我国人民生活水平的提高,物业管理水平的发展,网络技术和通信技术的不断发展和现代化智能居住小区的不断涌现,给水、电、气表的抄收工作提出了新的要求。传统的抄表方式已不能满足当今社会的需求,对于传统的抄表系统,存在施工周期长、布线难度大、成本高等问题,同时这样也大大浪费了人力物力。为了满足智能化小区物业管理部门对数据统计及收费管理的需要,弥补当前抄表系统的缺陷,提出了基于Meter-Bus总线的自动抄表系统的研究课题。Meter-Bus总线技术具有传输距离长,通信波特率灵活、抗干扰能力强的特点,其在仪表自动抄读领域应用比较广泛。在本课题研究中,根据功能的不同,将自动抄表系统分为集中器和线号器两个部分。本文首先介绍了课题研究的背景、自动抄表系统的概念及国内外研究现状、各种远程自动抄表技术的比较以及课题的主要研究内容和意义。然后详细介绍了Meter-Bus总线的概念以及Meter-Bus总线的工作原理和通信协议,并介绍了该自动抄表系统的功能以及整体设计方案和防雷击技术。论文着重阐述了集中器和线号器的硬件和软件设计,其中集中器的硬件设计包括集中器的硬件原理介绍及其处理器Cortex-M3内核简介,并详细介绍了电源电路和集中器Meter-Bus总线的调制解调原理以及软件开发平台和整体流程设计;线号器的硬件设计包括线号器的硬件原理、CPU模块以及线号器Meter-Bus总线的调制解调原理的介绍,并详细介绍了线号器的软件开发平台和整体流程设计。最后我们对系统作了测试并给出了总结和展望,指出了系统设计的后续工作经过测试表明,该自动抄表系统能够准确的抄读仪表的数据,成功地实现了系统的功能,并体现了系统的操作简单、稳定可靠、抗干扰性强、低功耗等特点。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-7 第一章 绪论 7-12 1.1 课题研究背景 7 1.2 远程自动抄表技术 7-8 1.2.1 远程自动抄表技术简介 7-8 1.2.2 国内外研究现状及发展趋势 8 1.3 各种远程自动抄表技术的比较 8-10 1.4 课题的主要研究内容及意义 10-12 第二章 METER-BUS仪表总线技术 12-24 2.1 M-BUS仪表总线概述 12-14 2.1.1 M-Bus仪表总线简介 12 2.1.2 M-Bus仪表总线的功能特点 12-13 2.1.3 M-Bus仪表总线的结构模型 13-14 2.2 M-BUS总线协议的原理 14-16 2.2.1 M-Bus仪表总线的工作原理简介 14-15 2.2.2 M-Bus仪表总线下行电压调制 15-16 2.2.3 M-Bus仪表总线上行电流调制 16 2.3 M-Bus仪表总线协议 16-20 2.3.1 帧结构 16-19 2.3.2 命令帧 19-20 2.4 集中器的通信协议 20-24 2.4.1 帧格式 20-21 2.4.2 本系统实际应用中涉及到的帧格式 21-24 第三章 基于METER-BUS仪表总线协议的自动抄表系统的设计 24-30 3.1 系统总体设计方案 24-27 3.1.1 线号器的作用 24-25 3.1.2 集中器的作用 25 3.1.3 上位机通讯任务 25-26 3.1.4 仪表命令包的构成 26-27 3.2 防雷击技术 27-30 3.2.1 避雷器的原理及分类 27-28 3.2.2 本系统采用的防雷击措施 28-30 第四章 集中器的硬件和软件设计 30-37 4.1 集中器的硬件设计 30-33 4.1.1 集中器的硬件原理介绍 30-31 4.1.2 Cortex-M3内核简介 31 4.1.3 电源电路的设计 31-32 4.1.4 集中器M-Bus调制解调原理介绍 32-33 4.2 集中器的软件设计 33-37 4.2.1 集中器软件开发平台介绍 33-34 4.2.2 集中器软件整体流程设计 34-37 第五章 线号器的硬件和软件设计 37-45 5.1 线号器的硬件设计 37-40 5.1.1 线号器的硬件原理介绍 37-38 5.1.2 线号器的CPU简介 38 5.1.3 线号器M-Bus调制解调原理介绍 38-40 5.2 线号器的软件设计 40-45 5.2.1 线号器软件开发的平台和工具 40-41 5.2.2 程序模块的划分 41-42 5.2.3 线号器软件整体流程设计 42-45 第六章 系统测试 45-48 第七章 总结与展望 48-50 7.1 总结 48 7.2 展望 48-50 附录A 集中器电路板实物 50 附录B 线号器电路板实物 50-51 附录C 仪表测试台实物图 51 附录D 系统中涉及到的程序 51-65 参考文献 65-67 在学期间研究成果 67-68 致谢 68
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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