远程集中抄表系统设计实训报告
远程自动抄表系统设计
摘要随着我国社会经济的发展，居民用电量剧增。
传统的人工抄表收取电费的方式，已不能满足现代化管理的要求，实现多用户能耗仪表的自动抄表已经成为可能，特别是建设部提出来的小康型住宅小区的规划要求，并逐步实行能耗仪表出户的统一管理，实现微机自动检测、计量和收费。
本文针对目前居民小区的电能计量中实际存在的各种问题，设计了一种实用的远程自动抄表系统。
该系统具有成本低廉、计量准确、工作稳定可靠和系统安装维护方便等特点。
本文对整个抄表系统进行了较为全面的设计，着重对系统底层的能耗数据的采集和集中、数据通信网络和通信方式等做了较为详细的设计。
在硬件上对CPU 数据存储及其监控电路、数据传输、通信标准、时钟电路、串口扩展、电能采集和显示电路都做了详细的论述。
并且广泛应用的 RS-485 电气接口的串行通讯技术作为通讯方式。
在软件上对数据进行采集、通信、显示子程序、校验子程序等做了详细的说明。
同时，本文还对系统中的干扰问题进行了深入细致的分析，并在硬件和软件上担出了有效的抗干扰技术。
该远程抄表系统实现了多用户的电能信息的远程自动抄录，能够实现住宅能耗计量的高质量和高效率管理。
关键词：远程抄表；数据通信；AT89C51；RS-485I1 学院本科毕业设计（论文）AbstractAbstractWith social and economic development electric power is used increasingly, Traditional charge of electric fare by manual labor can’t satisfy the demand for modern man management. Automatic meter reading system (AMRS) has a possibility to be put into reality. Especially for the well-to-do uptown, the Construct Department of China has demanded to realize automatic meter reading, measuring and charging with computer. This article aims at the existing problems. Thus, I designed an automatic meter reading system of calorie. The strong point of this system is: lows cost, precise measuring, stable working, and easy to install and maintain.The article gives an all-round design of this system. It expatiates on detail designs of data capturing and collecting, data communication network and mode. In this thesis, about the hardware, a particular explanation of the choice of CPU、inspect circuit、data memory etc were given. And it uses asynchronous serial communication technology based on RS-485 electric interface as communication means. The software ,we give the program of impulse collection、communication、display and so on. At the same time, the noise questions existing in the analyzed and the effective anti-noise methods on hardware and o software are presented.This Long-distance meter reading system realizes the multi-user power information remote automatic transcribing, can realize residential energy consumption of high quality and high efficiency metrology management.Keyword: Remote meter reading; Data-communication; AT89C51; RS-485II1 学院本科毕业设计（论文）目录目录摘要 (I)Abstract (II)第 1 章绪论 (1)1.1 课题的提出和意义 (2)1.2 国内外发展现状 (2)1.3 课题可行性论证结论 (2)1.4 本文所要完成的主要工作 (3)1.5 本章小结 (3)第 2 章抄表系统总体结构设计 (4)2.1 系统组成 (4)2.2 通信标准的选择 (4)2.3 系统总体方案确定 (5)2.4 本章小结 (6)第 3 章抄表系统硬件设计 (7)3.1 抄表系统的整体结构 (7)3.2 抄表系统的各硬件模块的设计 (7)3.2.1CPU 的选型 (7)3.2.2 外围存储及其监控电路模块 (10)3.2.3 数据传输模块 (13)3.2.4 时钟模块 (15)3.2.5 串口扩展 (17)3.2.6 电能的采集和计数模块 (19)3.2.7 显示电路 (20)3.3 本章小结 (21)第 4 章抄表系统软件设计 (22)4.1 软件设计的基本原则 (22)4.2 系统软件设计 (23)III1 学院本科毕业设计（论文）目录4.2.1 上位微机发送命令到达的路径 (23)4.2.2 远程抄表主程序的设计 (24)4.2.3 各子程序的设计 (25)4.3 软件初始化 (31)4.3.1 电路初始化 (31)4.3.2 串行通信设计 (32)4.3.3 时钟软件程序操作 (34)4.4 通信协议 (35)4.4.1 字节格式 (36)4.4.2 帧格式 (38)4.4.3 传输 (39)4.5 本章小结 (39)第 5 章系统的抗干扰设计 (40)5.1 硬件抗干扰设计 (40)5.1.1 稳压电源的考虑 (40)5.1.2 串行 EEPROM 的选择 (41)5.1.2 采用光电隔离技术 (41)5.2 软件抗干扰设计 (41)5.2.1 单片机程序出错时能自动纳入正轨 (41)5.2.2 采取措施保证数据写入的可靠性 (41)5.2.3 定时设置 I/O 口状态 (42)5.2.4 延时抖动技术 (42)5.2.5 采用“看门狗”电路 (42)5.3 本章小结 (43)结束语 (44)参考文献 (45)致谢 (46)IV1 学院本科毕业设计（论文）绪论第 1 章绪论本文的研究课题是电表自动抄表系统，本章主要说明课题设计的背景和实际意义，介绍了在抄表领域国内外的技术发展历史、现状和未来趋势，提出所要进行的设计内容和任务，同时对全文的章节架构进行阐述。
远程集中抄表系统先进性报告与总体方案
远程集中抄表系统先进性报告与总体方案华仪电力线抄表系统简介公司从开始进行＜华仪电力线远程集中抄表系统＞的研制开发, 现在已经形成产品系列。
该系统的核心技术: 模糊调扩频混合技术和电力线载波通讯。
年至进行系统论证、可行性分析及初期开发。
进入中期试验阶段。
中期试验阶段主要对计数能力、通讯12020年4月19日能力、稳定性、应用范围、可靠度进行大面积测试和改进, 在计算误差、传输距离、抗干扰方面取得了突破性进展, 各项指标达到并超过了部标。
中期推出二代产品。
二代产品具备优良的特点: 计数、通讯可靠性高, 综合成本低高灵活度,小施工量, 小运行费用,强适应能力。
进行新系统的开发研制, 年底推出新产品: 单相电子式载波电能表、多路采集终端单元。
单相电子式载波电能表实现单个用户的电能计量、电量数据电力线载波通讯的功能, 可靠性高、性能稳定、通信能力达到国际先进水平。
多路采集终端单元实现信号多路采集、电量数据电力线载波通讯的功能。
性能优良, 准确可靠。
推出新产品: 单相电子式远程控制断送电载波电能表和单相电子式复费率载波电能表。
这两种新产品代表了市场发展的方向是新一代低压电力线远程集中抄表系统中的佼佼者。
随着电力系统一户一表工作的推进, 电力线抄表系统的社会需求量将十分巨大。
从全国来看, 国家电力机关已将该项工作做为工作重点, 低压线路改造和一户一表工作在全国展开,整个大环境十分理想。
索引系统简介 (1)索引 (2)华仪电力线远程集中抄表系统先进性报告 (3)系统工程产品 (3)最先进的PLC技术 (3)准确的记数、传输能力 (3)接力（中继）功能 (3)冻结功能 (3)最优的编码体系 (4)投资最省 (4)安装使用简单方便 (4)集中控制器高智能 (4)华仪电力线远程集中抄表系统总体方案 (5)第一章系统组成与体系结构设计规划 (5)第二章抄表方式设计 (7)1、集中直接抄表 (7)2、现场自动抄表 (7)3、远程自动抄表 (8)第三章基本原理及性能指标 (9)基本系统和集中器 (9)1、抄表模块 (9)2、抄控器 (10)3、集中器 (11)第四章后台管理系统 (14)附录: 1 、远程集中抄表系统流程2 、集中器技术指标华仪电力线远程集中抄表系统先进性报告自动化抄表技术可分为三类, 即专线通讯技术, 无线通讯技术和电力线载波通讯（PLC）技术。
电能表远程抄表系统设计与集中抄表技术研究
电能表远程抄表系统设计与集中抄表技术研究随着科技的迅猛发展，传统的手工抄表方式正在被自动化远程抄表系统所取代。
电能表远程抄表系统在电力行业中得到了广泛的应用，其设计和技术研究对于提高电力抄表的效率和准确性具有重要意义。
本文将围绕电能表远程抄表系统的设计与集中抄表技术展开研究，探讨其原理、功能以及未来的发展趋势。
首先，我们来讨论电能表远程抄表系统的设计。
一个高效可靠的远程抄表系统需要满足以下几个主要方面的要求：数据采集和传输、数据存储和处理、远程控制和监测。
在数据采集和传输方面，传感器和通信模块起着重要的作用。
传感器用于实时采集电能表的电量、功率以及其他相关数据，并将其转化为数字信号。
通信模块负责将采集到的数据通过无线或有线网络传输到上位机或中心服务器。
数据存储和处理环节包括数据库的建立以及数据的分析和处理。
远程控制和监测功能可以通过系统的用户界面实现，用户可以随时远程监测电网状态并进行控制操作。
其次，集中抄表技术在电能表远程抄表系统中起到了重要的作用。
集中抄表技术可以使得大量的电能表数据集中管理，减少了人工抄表的工作量和错误率。
通过集中抄表技术，电力公司可以实现对电网中所有电能表的集中管理和监控。
在集中抄表系统中，每个电能表都具有唯一的标识码，通过这个标识码可以进行远程抄表和查询。
集中抄表技术通过建立稳定可靠的通信网络，实现了电能表数据的实时传输和监控。
这种技术的应用不仅提高了抄表的准确性和效率，还便于电力公司对电网进行运行管理和故障排查。
然而，电能表远程抄表系统还存在一些挑战和亟需解决的问题。
首先，通信网络的建设和稳定性是远程抄表系统设计中的重要考虑因素。
特别是在偏远地区和山区等条件较差的地方，网络覆盖和稳定性可能受到限制，这给系统的正常运行带来了一定的挑战。
其次，数据安全和隐私保护也是需要重视的问题。
电能表远程抄表系统涉及到实时的电能数据，如果不做好数据的保密和保护工作，可能会受到黑客攻击和数据泄露风险。
基于物联网的远程抄表系统的设计与实现
技术优势：高可靠性、低延迟、 自组网等特点
数据加密与安全传输技术
数据加密技术：采用对称加密算法对数据进行加密，保证数据传输过程中的机密性和完整性。 安全传输技术：利用VPN技术建立安全的通信通道，保证数据在传输过程中的安全性和可靠性。 加密算法选择：选择国际标准的加密算法，如AES、RSA等，保证数据的安全性。
测试数据：准备测试数据，用于验 证系统的功能和性能
测试方案设计与执行
测试目标：验证系统的准确性和稳定性 测试环境：搭建模拟抄表场景，准备测试数据和设备 测试方法：采用黑盒测试和白盒测试相结合的方式，对系统的各个功能模块进行测试 测试过程：按照测试计划逐步执行测试用例，记录测试结果并进行分析
测试结果分析与评价
实际应用与效果 评估
系统部署与实施
硬件设备选择：根据 需求选择合适的硬件 设备，如智能电表、 数据采集器等。
网络架构设计：设计 稳定、安全的网络架 构，确保数据传输的 可靠性和安全性。
系统软件安装与配置 ：安装远程抄表系统 软件，并进行相关配 置，包括数据库设置 、用户权限管理等。
现场安装与调试：派遣 专业技术人员到现场进 行设备安装、调试，确 保系统正常运行。
系统集成与接口技术
系统集成：将远程抄表系统的各个 模块进行整合，实现数据采集、传 输、存储和分析等功能。
技术实现：采 用 M QT T 协 议 实 现 数 据 传输，使用RESTful API进行数据交 互，保证系统的稳定性和可扩展性。
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接口技术：定义系统各模块之间的 通信协议和数据交换标准，确保数 据传输的准确性和实时性。
基于物联网的远程抄表 系统的设计与实现
汇报人：
电能表远程抄表系统设计与实现
电能表远程抄表系统设计与实现摘要：随着科技的不断进步，电能表也得到了许多创新和改进。
远程抄表系统的出现极大地提高了电能抄表的效率和准确性。
本文介绍了电能表远程抄表系统的设计原理、功能特点以及实现方法，并对其在现实生活中的应用和前景进行了讨论。
引言：电能是人类生产生活中必不可少的能源，电能表作为计量电能的工具也扮演着重要的角色。
然而，传统的电能抄表方式存在着许多不便之处，如需要人工上门抄表、存在数据误差等。
为了提高抄表的效率和准确性，远程抄表系统应运而生，成为了电能行业的重要发展方向。
一、设计原理和功能特点远程抄表系统主要由电能表、通信模块、数据中心以及用户终端组成。
电能表通过内部的数据采集模块将电能数据转换成数字信号，并通过通信模块将数据发送给数据中心。
用户终端可以通过网络或手机端等方式实时查看电能数据以及电费情况。
此外，远程抄表系统还具有以下功能特点：1. 自动化抄表：远程抄表系统可以实现全自动化的抄表过程，不再需要人工上门抄表，大大提高了抄表的效率；2. 准确性高：数据采集模块能够精确地采集电能数据，消除了传统抄表中可能出现的人为误差；3. 实时监测：用户可以通过终端设备实时查询电能使用情况，了解电能消耗情况，方便合理规划能源使用；4. 费用统计：远程抄表系统可以自动记录每月的电费情况，并生成详细的费用统计报表，方便用户查看和管理。
二、实现方法电能表远程抄表系统的实现主要使用了以下技术：1. 通信技术：系统使用无线通信技术（如4G、NB-IoT等）或有线通信技术（如以太网、RS-485等）与数据中心进行数据传输。
通信技术的选择要根据实际情况来决定，如地理位置、通信费用等因素；2. 数据采集技术：系统采用数据采集模块将电能数据进行采集和转换。
数据采集模块能够实时读取电能表的数据，并将其转换成数字信号传输给通信模块；3. 数据存储和处理技术：数据中心需要具备足够的存储和处理能力，能够接收、存储和分析大量的电能数据。
计算机远程操作实训报告
一、实训目的随着互联网技术的飞速发展，计算机远程操作已成为现代信息技术的重要组成部分。
本次实训旨在通过实际操作，使学生掌握计算机远程操作的基本技能，提高学生的实际操作能力，并了解远程操作在各个领域的应用。
二、实训时间20xx年x月x日—20xx年x月x日三、实训内容1. 远程操作基础知识2. 远程桌面连接操作3. 远程控制软件使用4. 远程文件传输5. 远程协助四、实训过程1. 远程操作基础知识首先，我们学习了远程操作的基本概念、原理和分类。
通过讲解，我们了解到远程操作是通过网络连接，实现对另一台计算机进行操作的技术。
远程操作主要分为远程桌面连接、远程控制软件、远程文件传输和远程协助等几种方式。
2. 远程桌面连接操作接着，我们学习了如何使用远程桌面连接功能。
在实训过程中，我们按照以下步骤进行操作：（1）在本地计算机上打开“远程桌面连接”窗口。
（2）输入远程计算机的IP地址或计算机名。
（3）选择连接方式，如“安全桌面”、“控制台”等。
（4）点击“连接”按钮，输入远程计算机的登录凭证。
（5）连接成功后，即可在本地计算机上操作远程计算机。
3. 远程控制软件使用我们选择了TeamViewer软件进行远程控制操作。
在实训过程中，我们学习了以下操作：（1）安装并启动TeamViewer软件。
（2）在本地计算机上创建一个会话。
（3）将生成的会话ID和密码发送给远程计算机的用户。
（4）在远程计算机上运行TeamViewer软件，输入会话ID和密码。
（5）连接成功后，即可在本地计算机上控制远程计算机。
4. 远程文件传输我们使用了Windows自带的远程桌面连接功能进行远程文件传输。
在实训过程中，我们按照以下步骤进行操作：（1）连接到远程计算机。
（2）在远程计算机上找到需要传输的文件。
（3）右击文件，选择“发送到”选项。
（4）在弹出的窗口中选择本地计算机的路径，点击“发送”。
（5）文件传输完成后，即可在本地计算机上查看文件。
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现远程抄表系统是一种通过网络实现抄表信息获取的系统，其设计与实现需要考虑以下几个方面。
一、系统需求分析1. 系统功能需求：远程抄表系统应该具备抄表、查询、统计、报警等功能。
通过网络实现抄表数据的自动收集、传输和存储，以及报警等功能，方便管理部门实时监控设备运行状态。
2. 系统性能需求：应该满足高并发、高可靠性、低时延、可扩展性等性能要求。
3. 系统安全需求：应该具备严格的安全措施，防止数据泄露、篡改等恶意行为。
4. 系统用户需求：应该具备友好的用户界面，方便使用者使用。
同时还需要考虑设备厂家和水电等管理部门的需求。
二、系统设计1. 系统架构设计：远程抄表系统采用分布式系统架构，包括前端采集系统、传输层和后台数据中心。
前端采集系统负责数据采集和控制，传输层负责数据的传输和存储，后台数据中心负责数据处理、统计和报警。
2. 系统设计原则：应该采用面向对象的设计原则，实现高内聚、低耦合的系统设计。
另外应该采用可重用性、可维护性、可扩展性等设计原则。
3. 系统硬件设计：应该选用高性能、低功耗、稳定可靠的硬件设备，具备良好的安全性和可维护性。
4. 系统软件设计：应该采用跨平台、模块化、并发性好以及易于扩展的软件开发工具。
具体可以选用Java、Python或C++等编程语言进行系统开发。
三、系统实现1. 前端采集系统：选用传感器和电子表等设备，采用数字化输出方式，并利用集成电路和单片机等技术，实现设备信息的实时采集和异地传输。
2. 传输层实现：在前端采集设备和后台数据中心之间搭建传输层，通过网络传输数据。
具体实现可以采用ZigBee、GPRS、3G、4G等技术。
3. 后台数据中心实现：数据中心包括数据存储、处理、分析和统计，以及报警等功能。
数据处理采用多线程技术，能够同时处理多个数据请求。
报警功能采用短信或邮件方式，通过提醒方式实现对设备管理的有效监控。
4. 安全措施实现：保证数据的安全性采用信息加密、数字签名等技术。
远程抄表系统的设计与实现
远程抄表系统的设计与实现远程抄表系统是一个自动化的电力计量管理系统，可以在远程的情况下对电力计量设备进行抄表、数据采集、计量信息处理以及运行监测等一系列操作，大大提高了电力计量系统的效率和精度。
以下是远程抄表系统的设计与实现。
一、系统整体设计远程抄表系统包括4个主要的模块：硬件模块、数据采集模块、数据处理模块和用户界面模块。
其中，硬件模块负责实现对电力计量设备的远程访问和抄表工作，数据采集模板负责对电力计量设备的电量数据进行采集、存储和传输，数据处理模块负责对采集到的数据进行处理、分析和存储，用户界面模块负责对用户的操作进行监控和数据的展示。
二、硬件模块的设计硬件模块主要由采集控制器、通讯模块和电力计量设备组成。
采集控制器负责控制数据的采集过程，通讯模块负责与远程服务器通讯，电力计量设备则负责提供电量数据。
设计中，我们采用了基于物联网技术的无线通讯方式，通过ZigBee无线通讯技术，让设备之间不需要有物理接触，节省了设备的安装和维护成本，同时，无线通讯具有互联性强、传输速度快、可靠性高等优点。
三、数据采集模块的设计数据采集模块是整个系统的核心，负责对电力计量设备进行周期性的抄表、数据采集和传输。
在设计过程中，我们采用了基于主从结构的数据采集方式，通过传感器实现数据的实时采集，利用智能控制器实现数据的处理和存储，然后通过无线通讯方式传输数据给服务器。
同时，我们还采用了定时采集的策略，即在设定的时间节点采集一批数据，避免了频繁的数据采集带来的效率和精度的降低。
数据处理模块负责对采集到的数据进行清洗、分析和存储，主要包括数据处理、数据分析和数据存储三个过程。
在数据处理过程中，对采集到的数据进行去重、归一化、消噪等处理，确保数据的真实性和准确性；在数据分析过程中，对数据进行统计分析、趋势分析和预测分析，提供有效的决策支持；在数据存储过程中，实现对数据的存储管理和备份，确保数据的安全性和可靠性。
五、用户界面模块的设计用户界面模块是整个系统的可视化展示部分，主要包括显示功能和控制功能两个部分。
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能抄回集中器的日常数据
5
5
4
3
0
能把抄回的数据进行校验和
相应的纠错功
5
5
5
5
0
把电能数据按照规范的格式
写入数据库
5
5
5
5
0
SQL电能数据库
需求分析
30
5
5
4
3
0
绘制E-R图
10
10
8
6
0
将E-R图转换为表
10
10
8
6
0ห้องสมุดไป่ตู้
校验是否符合数据库设计的
范式规则
5
5
4
3
0
数据库的安全设置（如密码
等）
+5
5
5
5
年 月 日
远程集中抄表系统设计
实训报告
学院电气工程学院
专业班级12电管1班
学生姓名罗志璋
指导教师马永良郭长兴
提交日期2015年12月30日
实训成绩评定表
分项目名称
功能要求
分值
单项分值
出色完成
较好完成
一般
未完成
前置集中抄表软件
需求分析
30
5
5
4
3
0
使用串口或GPRS通讯
5
5
4
3
0
能抄回集中器的电能表列表
5
5
4
3
0
ASP电能管理系统
登陆权限
10
+5
5
4
3
0
设备录入
+5
5
4
3
0
电能表列表数据显示
+5
5
4
3
0
可查每日电能数据
5
5
4
3
0
查询每个设备电能数据
5
5
4
3
0
计算每个电能表每月电量
+5
5
4
3
0
实训报告
按照格式
20
20
20
16
12
0
实训考勤
15
15
15
10
5
0
综合成绩
组长：
小组成员：、、、、
指导教师评语：
综合成绩：指导教师签名：