基于GPRS的自动抄表系统的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文基于GPRS的自动抄表系统的研究摘要自动抄表技术是将数据自动采集、传输和处理应用于自来水、电力、天然气供应与管理系统中的一项新技术，它从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端。随着无线通信技术的发展，将通用分组无线业务(GPRS)引入到自动抄表系统中，是一个非常新的思路，将成为发展热点与方向。本文在总结目前自动抄表技术的基础上，针对GPRS在无线数据传输方面的应用，提出了一种基于GPRS技术的复合式自动抄表方案。该方案底层通信采用RS-485总线方式，上层通信利用GPRS的Internet接

2、入功能，在Internet上设置一个中心服务器，负责与GPRS终端设备的通信，实现数据的实时采集和传输。论文主要研究了该系统的关键部分——基于GPRS的自动抄表数据终端设备的硬件和软件设计。抄表数据终端的硬件实现包括微控制器与GPRS模块的接口和外围电路设计。其中，微控制器选用MSP430F149超低功耗单片机，GPRS模块采用西门子公司的MC39i无铅环保型模块。该终端硬件结构简洁，系统功耗低，运行稳定可靠。在软件设计方面，研究和分析了GPRS技术的主要国际协议，提出了精简的嵌入式TCP/IP协议栈；提出了精简

3、实现PPP连接的软件设计方法；比较分析了传输层的TCP与UDP协议的传输效率与系统需求，对于单片机系统来说，系统采用UDP协议比较好；应用层采用用户自定义协议，在数据传输中采用“数据中加入序号字节”以及“应答确认”等机制，可以很好地保证数据传输的可靠性。本文所研究的自动抄表数据传输系统可以满足电力系统应用的需求，而且它还可以用在其它的远程无线监控系统中，具有广阔的应用前景，会带来较好的经济和社会效益。关键词：自动抄表，通用分组无线业务，微控制器，GPRS模块，数据终端设备i基于GPRS的自动抄表系统的研究Rese

4、archonAutomaticMeterReadingSystemwithGPRSABSTRACTAutomaticMeterReading(AMR)isanewtechnologyinthesupplyandmanagementofwater,power,andgas.Thedisadvantageoftraditionalmanualmeterreadingsystemcanbeovercome,suchaslowerefficiencyandsoon.Meanwhile,withthedevelopment

5、ofGeneralPacketRadioService(GPRS)technology,whichisintroducedintotheAMRsystemisanewideaandwillbecomeatrend.Inthispaper,anewautomaticmeterreadingsystembasedonGPRSispresented.ThesystemisbasedontheanalysisofAMRtechnologyandtomeettheapplicationofGPRSinwirelessdat

6、atransfersystem.ThelowerlayerisadoptRS-485bustopology,upperlayerutilizesdirectconnectionbetweenGPRSandInternet,settingacenterserverinInternettotakechargeofdatacommunicationwithGPRSterminalequipmentforreal-timedataacquisitionandtransfer.Thehardwareandsoftwared

7、esignofdataterminalequipmentwithGPRSisresearchedinthispaper,whichisthekeytechnologyofthesystem.Thehardwaredesignofdataterminalequipmentisinterfaceandsupportingcircuitdesignofthemicro-controllerandGPRSmodule.MSP430F149isselectedastheMCUofthisplatform,SiemensMC

8、39ilead-freemoduleischosenastheGPRSmodule.Theequipmentiscompact，reliableandsteady.Astothesoftwareproject,firstly,manyinternationalprotocolsofGPRSareresearchedandthereducedTCP/IPprotocolof