1、基于嵌入式系统的远程抄表课程设计 目录 第一章 绪论 1 第二章 GPRS 简介及远程抄表系统 . 1 2.1 GPRS 简介 1 2.2 远程抄表系统 2 第三章 系统设计原理及实现方案 4 3.1 系统总体结构 4 3.2 硬件结构 . 5 3.3 软件结构 . 6 3.4 同类方案对比 7 第四章 系统方案论证 8 4.1 监控站通信模块 8 4.2 数据存储管理 8 4.3 人机接口模块 9 4.4 与采集终端通信模块 10 4.5 方案优点 10 4.6 系统组成 11 第五章 心得体会 . 12 参考文献 . 13 基于嵌入式系统的远程抄表课程设计 1 第一章 绪论 21 世纪开始
2、，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
3、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
4、等硬件设计；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。 第二章 GPRS 简介及远程抄表系统 2.1 GPRS 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
5、大，但得到的用 基于嵌入式系统的远程抄表课程设计 2 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。 由于数据业务在绝大
6、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。 图 2-1 是基于分组的通信过程示意图。 图 2-1 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 基于嵌入式系统的远程抄表课程设计 3 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 器通过纵线网络与电台连接，一个
