基于GSM网络的水表无线远程自动抄收系统

摘要

在人们的日常生活中，水是不可缺少的必备生活保障，然而对于供水公司来说，每个月上门抄取用户的水表读数却是非常繁重的工作，需要投入大量的人力和物力。现在许多公司在研究自动抄表系统，但是他们通常采用电话线或者是专线完成与上位机的通讯，成本比较高。针对这种情况，本文设计了一套远程无线自动抄表系统，简称ARMS(AutomaticReadingMeterSystem)，该系统集计算机技术、通信技术和传感技术于一体，采用先进的无线通讯模块和最成熟、稳定、应用最广的GSM网络作为系统的平台，抄收既快速又准确，彻底消除了人为因素。供水部门将安装在用户处的水表所记录的水量数据，利用移动网络传输到抄表中心计算机系统并汇总到营业部门，代替人工抄表及一连串后续工作。 该系统的无线通信是采用GSM短消息业务，解决了靠人工入户抄表的难题，可以使供水公司的抄表业务实现信息化和智能化。 本系统由三部分组成：位于现场的具有RS232通讯功能的智能水表、GSM数据集中器和位于抄表中心的数据统计计算机及其无线通信设备。 本文阐述了水表无线抄收系统的研制和开发的过程，具体包括用户水表与数据集中器之间的数据通信部分，管理中心与数据集中器之间通过移动GSM无线网络进行双向通信部分。 通过本系统的研究，基本能够实现水表数据无线抄收和用户水量监测的要求。

目录

文摘

英文文摘

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1绪 论

1.1课题研究的背景和意义

1.2远程抄表技术发展的现状及分析

1.2.1除普通的机械式水表外还有哪些类型

1.3自动抄表系统应具备的主要功能和特点

1.3.1系统功能

1.3.2系统特点

2系统总体设计方案

2.1系统的总体结构

2.2.1硬件组成

2.2系统的基本工作原理

2.2.1软件开发相关技术及开发工具

2.2.2关键技术

2.2.3终端设备技术指标

3水表抄表系统的硬件设计

3.1水表硬件电路的设计

3.1.1智能水表

3.1.2单片机的选用原则

3.1.3水表机械计量结构的工作原理及选型

3.1.4流量采集系统设计

3.2数据集中器通讯设计

3.2.1数据集中器硬件设计及工作原理

3.2.2 GSM模块的实现方案

4通信协议的选择和应用

4.1 GSM短消息概述

4.1.1短消息业务简介

4.1.2 SMS数据传送方式及特点

4.1.3短消息发送和接收模式

4.1.4短消息传输易出现的问题

4.2 AT指令简介

4.2.1 AT指令格式

4.3通信模块选择

4.3.1 GSM模块选择

4.3.2短消息收发装置的选择

5水表无线数据通信系统设计与分析

5.1系统概述

5.1.1 GSM技术介绍

5.1.2串口控制SMS的工作原理

5.1.3 PDU的结构

5.1.4 GSM中英文编码方式

5.1.5短消息预编码

5.1.6短信息的发送

5.1.7短信息的接收

5.1.8应用情况及常见主要问题的解决

5.2通信系统硬件设计

5.2.1 GSM模块TC35

5.2.2外围应用电路设计

5.2.3电源及启动电路

5.2.4数据通信电路

5.2.5 SIM卡电路

5.3计算机端串行控制的设计

5.3.1串行通信说明

5.3.2 RS232C的接口信号

5.3.3 PC机串口通讯流控制

5.3.4 PC机串行通讯的控制器

5.3.5串口调试中要注意的问题

6 GSM网络抄表软件的设计

6.1软件功能

6.2 TC35T短消息终端特性

6.2.1技术特点

6.3短消息收发子程序设计

6.3.1发送子程序设计

6.3.2接收子程序设计

6.3.3收发程序流程框图

6.3.4单片机抄表软件设计

6.3.5监控中心抄表软件的设计

7系统调试及运行情况

7.1调试工具简介

7.2 GSM模块连接的调试

7.3短消息终端的调试

7.3.1常用的AT指令

7.3.2设置传递确认机制和重发机制

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢