基于ZigBee和GPRS的远程无线抄表系统设计

摘要

随着居民基础建设的发展,四表(水表、电表、燃气表、热表)数量不断增加,四表数据的自动抄送成为行业和单位迫切想解决的问题。针对现有的自动抄表方案成本高、功耗大、组网规模小、线路干扰等问题,本文提出一种新的无线抄表方案。文中结合ZigBee技术与GPRS网络,设计了一套远程无线抄表系统,局域网络采用ZigBee短距离无线通信技术,广域网络采用GPRS远程无线通信技术,组建的系统具有低成本、低功耗、自组网和自适应等特点,而且具有较强的可移植性和兼容性。
　　整个抄表系统由上位机、集中器模块、中继器模块以及数据采集器模块组成。其中上位机可以调用控制器传输过来的数据,将数据处理、存储,并向控制器发出各种操作指令,设置各种操作参数。集中器是整个系统数据汇聚的地方,完成ZigBee网络与GPRS网络数据的转换,并将采集到的数据传输给上位机。中继器是为了增加网络的稳定性加入网络中的,主要承担管理网络子节点的功能,确保数据能够有效地传送到集中器上。采集器主要完成表数据采集处理以及上传的工作。
　　现场测试结果表明,系统可以准确、及时的完成数据采集和处理,并且具有较强的抗干扰能力和广泛的适用范围,结合一些传感器,就可以在智能家居、煤矿瓦斯检测等领域运用,有很好的市场价值和应用前景。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1课题背景

1.2远程无线抄表系统的研究现状

1.3课题研究的意义

1.4论文的主要工作

1.5论文的组织结构

2 远程无线抄表系统的技术基础

2.1 ZigBee技术

2.2 GPRS技术

2.3 本章小结

3 远程无线抄表系统的总体方案设计

3.1系统需求分析

3.2远程无线抄表系统的总体设计方案

3.3 本章小结

4 远程无线抄表系统的硬件设计

4.1抄表系统的基本构成

4.2 ZigBee模块及外围电路设计

4.3 GPRS模块及外围电路设计

4.4集中器硬件电路设计

4.5数据采集传输终端硬件电路设计

4.6本章小结

5 远程无线抄表系统的软件设计

5.1远程无线抄表数据协议格式

5.2软件开发平台

5.3主模块程序设计

5.4本章小结

6 系统测试

6.1 GPRS连接测试

6.2 ZigBee组网测试

6.3 数据采集测试

6.4 通信质量测试

6.5 本章小结

7总结

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附 录