自动抄表系统研究与实现

摘   要

本文通过对传统抄表系统的研究与改进，利用现代无线通信技术设计了基于无线通信技术和串口通信的远程抄表系统。本文对该远程抄表系统的方案、系统的组成、硬件的配置、软件设计、工作原理、功能以及技术性能做了详细介绍。该系统使用性价比较高的单片机与无线收发模块（PTR2000）对数据进行处理和传输，并利用PLC与水、电、气公司的上位机进行远程通信，由上位机的管理软件完成对数据的处理、信息反馈、图表绘制等一系列工作。本系统在每个单元楼的数据设一个用户集中器，再通过（PTR2000）与远程计算机通信。以每个单元七层楼，一梯三户型为标准，每个用户集中器处理72户的数据，以一个普通小区的规模，本系统的采集容量可达到上千户。规定每100ms采集一户数据，则一分钟可以采集600户的数据，数据采集实时性大大提高。另外，所采用的单片机和收发模块都是低功耗设计，在断电或者无电源情况下避免数据丢失。本系统不但解决了过去抄表系统的人力、物力浪费问题，而且使得数据采集更具有随时性、准确性和信息得到有效反馈，并且能在完成数据采集的同时完成定期数据整理分析、打印图表，从而合理安排水、电、气的使用和管理，有效减少资源的浪费。该系统采用现代无线通信技术，随着无线通信技术的越来越成熟化、稳定化，该系统的性能会不断提升并具有广阔的市场发展空间。

关键词   无线通信 自动抄表系统  PLC  

目 录

第一章  绪论 1

1.1自动抄表系统研究的目的及意义 1

1.2自动抄表系统发展现状 2

1.3自动抄表系统相关技术 2

1.3.1表计的相关指标 2

1.3.2自动抄表通讯方式 4

第二章　方案论证 6

2.1无人抄表系统的功能说明及论文要求 6

2.2抄表系统的主流解决方案 6

2.3方案选择 9

2.4 无人抄表系统的组成及工作原理 10

2.4.1无人抄表系统的组成 10

2.4.2无人抄表系统的工作原理 10

第三章  硬件系统设计 12

3.1 数据的采集部分设计 12

3.1.1 基表的设计 12

3.1.2 数据采集器的设计 14

3.2 小区采集器的设计和远程无线通讯系统 18

3.2.1 小区采集器控制器的设计 18

3.2.2小区采集器远程无线通讯的设计 19

3.2.3 小区采集器的功能与结构 20

3.3 远程监控主机系统的设计 21

3.3.1远程监控主机的功能 21

3.3.2远程监控主机的结构图 22

第四章  软件设计 24

4.1　S7-200 CPU自由口通信 24

4.1.1　　XMT和RCV指令 25

4.1.2　字符接收中断 25

4.1.3　自由口编程的一般原则和通信要点 26

4.2　小区采集器的编程 27

4.2.1小区采集器与远程主机通讯 27

4.2.2小区采集器与单元采集器通讯 28

4.2.3 调制解调器EM241的应用 29

4.3编写PLC通讯程序时需注意的问题 30

4.4 WinCC组态工程的一般步骤 31

4.5 WinCC与S7-200之间的通信连接 32

结束语 33

致  谢 37

参考文献 38

附录1 38

附录2 47