基于嵌入式系统的远程抄表课程设计

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1、目录第一章绪论1第二章GPRS简介及远程抄表系统22.1GPRS简介22.2远程抄表系统3第三章系统设计原理及实现方案53.1系统总体结构53.2硬件结构53.3软件结构63.4同类方案对比7第四章系统方案论证84.1监控站通信模块84.2数据存储管理84.3人机接口模块94.4与采集终端通信模块94.5方案优点94.6系统组成10第五章心得体会11附录12参考文献1213第一章绪论21世纪开始，随着传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术的发展，远程无线数据传输系统在各大领域得到了广泛应用。基于此介绍了远程抄表系统各种实现方案，讨论了有关信号检测、通信介质、差

2、错控制、通信接口等关键技术，并最终给出了系统的实现方案。随着无线通信数字网络的发展，无线远程自动抄表已成为发展的必然趋势，其应用领域极为广阔。目前基于仪器、仪表分布点多面广，其远程抄表大多仍沿用有线传输方式，线路维护量很大。由于电话线公用，通讯时经常发生冲突，既影响了数据的传输也对电调部门的正常工作造成了干扰，并且此种方式对通讯部门程控交换机正常。稳定的运行也有一定的影响。为保证传输质量，若采用专线方式，投资成本太高；采用中国移动GPRS无线数字网的通讯方式，很好地解决了远程抄表的瓶颈问题。用户上网可以免受断线的痛苦。使用GPRS无线组网方案，数据实现分组发送和接收，用户就可以总是

3、在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。并且，随着一些新的技术标准的出台，以及新的需求的出现，国内自动化抄表系统以往的技术所基于的软硬件平台已经无法满足们性能要求如集中器要求多大容量数据存储、大屏幕液晶显示、web服务等本文在介绍远程抄表系统总体框架之后，着重讨论了高性能集中器的软、硬件实现集中器硬件采用三星公司S3C2410处理器，简化了图形接口、移动存储、网络接口等硬件没汁；软件采用嵌入式Linux操作系统，引入嵌入式数据库sqlite、嵌入式图形界面miniGUI和嵌入式web服务器GoAhead，分别实现数据管理、人机接口和web服务。13第二章GPRS简介及远程抄表系统2.

4、1GPRS简介GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。GPRS分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包（分组），每个包的前面有一个分组头（其中的地址标志指明该分组发往何处）。数

5、据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息（如目的地址），临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。  图2-1GPRS由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。例如一个进行WWW浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于数据传送的时间只占很小比例。这种情况下若采用固定占用信道的方式，将会造成较大的资源浪费。13图2-2是基于分组

6、的通信过程示意图。　　  图2-2分组通信示意图　　在GPRS系统中采用的就是分组通信技术，用户在数据通信过程并不固定占用无线信道，因此对信道资源能够更合理地应用。在GSM移动通信的发展路标中，GPRS是移动业务和分组业务相结合的第一步，也是采用GSM技术体制的第二代移动通信技术向第三代移动通信技术发展的重要里程碑。2.2远程抄表系统本系统为实现实时可靠地进行三表（电表、水表、燃气表）数据远程抄收而设计。本装置以星型/纵线型/无线电通讯三重网络结构实现远程抄表任务，通过星形网使n个MDM(DD-862S机械式数字化电表)电表（例：n=32）与一个数据采集器连接，数据采集器通过纵线网

7、络与电台连接，一个纵线网可连接m个采集器（例m=128），因此，一个子网可将nm=32×128个电表共享一个电台。这是一种以星型-纵线型-无线型构成的三重网络结构。这种网络结构的组成元素为电表、水表或气表（以下简称三表）、数据采集器、无线电收发电台。  图2-3系统图132.2.1系统特点　　1、远程抄表。在中控室直接实行远程自动抄表功能，可组成以中控室为中心的地域性抄表网络。　　2、通讯可靠。由于采用的是天线定点通讯，按技术要求安装高度完毕后，即可进行24小时的通讯