远程数据采集系统的设计与应用专业电气工程及其自动化_开题报告

远程自动抄表系统一般是指可以远程自动抄收电表、水表、气表等多种计量设备，将复费率电量值、水表、气表、热表流量等表计信息由数据采集器进行采集、处理、存储，经由通信信道传送到上位机。上位机对终端进行通信，把上位机与抄表相关的命令向下位机进行发送，并对由终端返回的应答数据进行记录和分析的远程控制系统。本文主要综合了国内外智能远程抄表的研究成果。目前，自动抄表方式主要有：485总线、无线、红外、普通电力载波、扩频电力载波、零相超窄带(TURTLE)、超窄带极低频(UNB)及工频过零调制(PFC)跨变压器台区方式等。

（一）国内研究现状

在国内，远程电力抄表系统的研究，目前处于理论转化为实际应用的关键时期，同时也在积极开展讨论制定我国的《低压载波抄表系统国家标准》的工作。远程集抄系统在我国已经发展了十几年，但实际应用状况却不如人意，许多已安装自动抄表系统的楼盘由于计量不准确，最后不得不又返回到人工抄表的老路上来，虽然产生这种现象的因素是多方面的，但仔细分析，根据现在表具的生产原理出现这种情况是必然的。（1）表具客观欠缺。目前市面上所使用的抄表系统种类虽然繁多，但基本结构及原理都大同小异。就目前广泛使用的脉冲发信表(水表、气表)基本上采用干簧管或霍耳元件传感器，工作原理简单。采集设备通过累计脉冲表发出的脉冲信号进行累计和换算，转换出用户的用水、用电、用气量。通过这种方式实现远传的系统，其可靠性取决于脉冲发信表发信、脉冲信号传输以及系统计量的可靠性。现实证明，这些环节的可靠性是无法保证的，使用中常会存在诸多的弊端。（2）信号传输现实难题。脉冲信号传输，脉冲表发出的脉冲信号需通过信号线传输至采集器，如果传输距离过长，或者因连线质量不好、屏蔽作用不强信号失真，则不可避免造成系统计数错误。（3）计量方法存在弊端。远程抄表系统是通过不间断地累计对应脉冲表远程发来的脉冲来进行计量的，这就首先要求系统初始值设置必须正确，即人工抄读每只远传表的表盘实际读数后，将表的实际值准确无误地输入到数据采集器。

在实际使用过程中还必须要求电源及线路状态始终完好，不允许停电，如果采集器掉电或出现其他严重故障则会使该采集器上的所有户表数据丢失，集中抄表的风险无法有效分散。现在的抄表系统一般都自带蓄电池。但实际运用中蓄电池持续的时间往往都不是很理想，一旦停电系统计数便不可避免地与机械表的读数出现误差。基于以上原因，可以清楚地看到目前采用累计脉冲的方式进行计量的抄表方式，显然是不能成为今后主流发展的趋势。目前的抄表系统前期的技术问题是根源，是由于其产品设计上的先天不足，用它直接作为计量收费的依据，必然招致无穷无尽的麻烦。

（二）国外研究现状

国外载波通信技术在上个世纪30年代就起步了，60年代传到我国，80年代我国已经可以自主生产高压载波机。但低压载波信道，由于技术上存在难以逾越的障碍，一直到近几年，随着电子技术与通信技术发展，国内外大批资金的注入，科研工作取得重大突破，为低压电力载波通信技术的成熟创造了条件。在国外，远程电力抄表系统的研究比国内要早十几年，应用也很广泛，目前已经在向利用电力线载波通信实现家庭自动化的方向上发展了。在电力线载波通讯方面，已经研究提出了统一的由国际电工委员会采纳作为IEC62056国际标准的电能表通信协议，这就使远程电力抄表系统的发展更加规范和具有互操作特性，使远程电力抄表系统的发展更加迅速和有了统一的方向。

二、^范文提纲

引言

1  远程数据采集系统的关键技术

1.1 现场可编程阵列(FPGA)技术

1.2 多线程技术

1.3 无线数传电台技术

1.4 CRC校验技术

2 远程数据采集系统的系统设计

2.1 系统的整体设计方案

2.2 数据采集部分解决方案

2.3 存储与传输部分解决方案

2.4 无线传输解决方案

3 远程数据采集系统的应用实现——以远程电力抄表系统的数据采集设计为例 

3.1 红外手抄器程序流程

3.2 电能表载波通讯程序流程

3.3 电能表计量程序流程

3.4 主程序流程

结语

参考文献

致谢

三、参考文献

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