基于GPRS的远程水表监控系统的设计与研究

摘要

随着现代生活中自来水用户越来越多，供水部门的管理也趋向于智能化和信息化，水表的远程监测和控制就是一项顺应这种发展趋势的新技术。它不仅能够有效地解决传统人工抄表方式存在的很多弊端，而且还能够对用户的用水进行有效控制，获取更准确的用水信息，降低的供水部门的管理成本。
　　本论文研究并设计了针对水表进行远程监测和控制的系统，系统由水表单元、数据集中器、上位管理机三大部分组成。以PIC16F627A单片机为主控芯片、结合霍尔传感器以及机械式水表和电动阀门，完成了水表单元的设计，并且用C语言对其软件部分进行编程，实现了水表单元在系统中的采集和控制功能。以STM32F103为主控芯片，SIM900A为通信芯片，利用C语言设计程序，完成了对数据集中器的设计。同时，利用微软公司的Visual Studio2017软件为集成开发环境，设计出了信息管理系统，实现了在上位管理机上监控每一个水表单元的信息和状态。
　　本文还研究了系统的通信协议。利用RS-485总线通信，并设计出了通信协议，成功实现了采集器和集中器之间的通信。通过对GPRS无线网络通信的研究，为该系统制定出了一套TCP/IP协议，最后该协议成功地实现了集中器与上位管理机信息系统之间的信息准确无误地远程传输。上位机利用Visual Studio2017软件设计了远程阀门控制程序，水表单元采集的用水数据统计程序。最后对整个系统进行调试，调试结果与实际数据进行比较分析，结果表明，该系统监测到的用水信息与水表上的信息吻合率高达99％，说明本次设计的远程水表监控系统有着很高的准确率，能够准确地监测到远程水表的数据信息，并且能够有效地控制电动阀门，具有广阔的应用前景和现实意义。

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