一種基于電話網(wǎng)的多功能煤氣管道自動(dòng)抄表系統(tǒng)

【摘要】：本論文分析了目前自動(dòng)抄表系統(tǒng)(ARMS)的發(fā)展?fàn)顩r。隨著傳 感器技術(shù),電子技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,遠(yuǎn)程自 動(dòng)抄表系統(tǒng)也在迅速興起。目前居民小區(qū)的水、電、煤氣耗能讀 取的方式有四種,分別是:①、預(yù)付費(fèi)式;②、有線抄表方式;②、 無(wú)線抄表方式;④、混合式。預(yù)付費(fèi)式的儲(chǔ)值卡表比儲(chǔ)值卡電話 的操作機(jī)構(gòu)要復(fù)雜,且由于儲(chǔ)值卡表是預(yù)付費(fèi),無(wú)需抄表,這對(duì) 能耗公司每個(gè)月的能耗量及管網(wǎng)漏損等無(wú)法統(tǒng)計(jì)和考核;有線抄 表方式布線復(fù)雜,且功能單一;無(wú)線抄表方式抗干擾能力薄弱,使 系統(tǒng)的可靠性受到威脅。 本文介紹了一種基于電話網(wǎng)用單片機(jī)控制的多功能煤氣管道 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。為保證本抄表系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性,本多 功能煤氣管道抄表系統(tǒng)遵循以下系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則:①、系統(tǒng)通信持續(xù) 性:②、通信實(shí)時(shí)性:③、通信可靠性:④、數(shù)據(jù)安全性:⑤、網(wǎng)絡(luò) 資源冗余性:⑥、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)充性。 整個(gè)系統(tǒng)由主控端和客戶(hù)多功能煤氣表端組成,主控端與客 戶(hù)端通過(guò)電話線網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表。文中介紹了整個(gè)系統(tǒng)的組成框 圖及各部分功能,著重介紹了客戶(hù)多功能煤氣表端數(shù)據(jù)采集控制 模塊和通訊模塊的組成框圖、硬件設(shè)計(jì)、軟件流程,主控端Modem 芯片模塊的硬件設(shè)計(jì)、程序流程和主控端的抄表管理系統(tǒng)的軟件 設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括客戶(hù)多功能煤氣表端和主控端兩大部 分?？蛻?hù)多功能煤氣表端采用光電傳感器采集能耗,用PS7219 顯示當(dāng)前的能耗數(shù)量,用X25045記憶所用煤氣量,采用QM-N2 型氣敏傳感器作為漏氣檢測(cè)元件,采用MF58型熱敏電阻作為熄火 檢測(cè)元件,用光電耦合芯片MOC3061驅(qū)動(dòng)晶閘管BTAl200控制通 風(fēng)通道,采用HT9032C進(jìn)行來(lái)電判斷,用Modem芯片MSM7512B WP=4 通過(guò)發(fā)送接收FSK信號(hào)實(shí)現(xiàn)與主控端的通信。通過(guò)與門(mén)74L,S00 擴(kuò)展4個(gè)中斷,分別利用P0.0--P0.3 實(shí)現(xiàn)采集用氣量數(shù)據(jù)、自動(dòng)控 制煤氣管道、漏氣檢測(cè)、振鈴判斷;主控端通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Modem 連到一臺(tái)固定電話機(jī),通過(guò)抄表管理系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)向數(shù)據(jù)庫(kù)中的 用戶(hù)自動(dòng)撥號(hào),主控端的Modem芯片模塊通過(guò)L,M567判斷對(duì)方是否 摘機(jī),用MSM7512B自動(dòng)接收客戶(hù)端發(fā)送來(lái)的煤氣量的數(shù)據(jù),并將 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的傳送給主控PC機(jī),數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)自動(dòng)換算并保存入庫(kù)。 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括客戶(hù)多功能煤氣表的程序和主控端的程 序兩大部分,主控端的程序又包含Modem芯片模塊的程序和抄表 管理系統(tǒng)軟件?？蛻?hù)多功能煤氣表端的程序固化在客戶(hù)端MCU中, 主要由主程序,外部中斷O,外部中斷1程序和定時(shí)器O中斷程序 組成。其中,外部中斷O子程序用來(lái)計(jì)數(shù)脈沖、記憶所用煤氣量 和手動(dòng)開(kāi)關(guān)供氣通道;外部中斷l(xiāng)子程序用來(lái)檢測(cè)漏氣和檢測(cè)振 鈴;串口中斷用來(lái)采集來(lái)電號(hào)碼;定時(shí)器0中斷程序用來(lái)控制通 風(fēng)設(shè)備開(kāi)啟時(shí)間。主控端的Modem芯片模塊程序固化在主控端的 MCU中,由主程序和中斷0程序組成。當(dāng)主控端通過(guò)L4567判斷 到對(duì)方摘機(jī),程序進(jìn)入中斷0程序,并開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。主控端的抄 表管理系統(tǒng)采用VB開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù),在VB環(huán)境中通過(guò)MSCOMM控制串 口,實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)撥號(hào)和手動(dòng)撥號(hào),采用DAO,ADO對(duì)象模型和SQL 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)Access數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn),查詢(xún)和操作,采用通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào) 表設(shè)計(jì)器(Data Report Designer)與數(shù)據(jù)環(huán)境設(shè)計(jì)器(Data Environment Designer)設(shè)計(jì)打印報(bào)表。 實(shí)驗(yàn)證明,該系統(tǒng)布線簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩远驾^ 好。本系統(tǒng)方法同樣也適用于抄錄水表、電表數(shù)據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：電話網(wǎng) 單片機(jī) 多功能煤氣表 遠(yuǎn)程 自動(dòng)抄表
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類(lèi)號(hào)】：TP274.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-12
• 第一章 目前抄表系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及其研究意義12-20
• 第一節(jié) 目前抄表系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及不足12-14
• 第二節(jié) 本論文的工作14-20
• 第二章 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具及相關(guān)技術(shù)知識(shí)20-28
• 第一節(jié) 電話網(wǎng)(PSTN)相關(guān)知識(shí)21-24
• 1 DTMF和2FSK的定義21
• 2 電話局向用戶(hù)傳送的信號(hào)21-22
• 3 電話撥通后如何判斷對(duì)方是否摘機(jī)22
• 4 CID(來(lái)電顯示)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程22-24
• 第二節(jié) VB開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)知識(shí)24-28
• 1 Modem的AT命令24
• 2 通信控件MSCOMM24
• 3 VB環(huán)境下開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵技術(shù)24-26
• 4 數(shù)據(jù)報(bào)表技術(shù)26-28
• 第三章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)28-30
• 第一節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求28
• 第二節(jié) 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖28-29
• 第三節(jié) 系統(tǒng)工作流程29-30
• 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)30-45
• 第一節(jié) 系統(tǒng)硬件整體設(shè)計(jì)30
• 第二節(jié) 客戶(hù)端多功能煤氣表硬件設(shè)計(jì)30-42
• 1 采集控制模塊硬件設(shè)計(jì)32-38
• 2 通訊模塊硬件設(shè)計(jì)38-42
• 第三節(jié) 主控端硬件設(shè)計(jì)42-45
• 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)45-61
• 第一節(jié) 客戶(hù)端多功能煤氣表軟件設(shè)計(jì)45-50
• 第二節(jié) 主控端軟件設(shè)計(jì)50-61
• 1 主控端Modem芯片模塊軟件設(shè)計(jì)50-52
• 2 主控端抄表管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)52-61
• 第六章 系統(tǒng)的特點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)61-62
• 第一節(jié) 系統(tǒng)的特點(diǎn)61
• 第二節(jié) 系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)61-62
• 第七章 改進(jìn)和展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄67
• 附錄Ⅰ:客戶(hù)端多功能煤氣表電路原理圖67-68
• 附錄Ⅱ:主控端控制板電路原理圖68-69
• 附錄Ⅲ:主控端抄表管理系統(tǒng)撥號(hào)部分程序69-74
• 附錄Ⅳ: 客戶(hù)端和主控端通訊部分程序74-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文79-80
• 致 謝80-81
• 提要81-114

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