摘 要
本文通过对传统抄表系统的研究与改进，利用现代无线通信技术设计了基于无线通信技术和串口通信的远程抄表系统。本文对该远程抄表系统的方案、系统的组成、硬件的配置、软件设计、工作原理、功能以及技术性能做了详细介绍。该系统使用性价比较高的单片机与无线收发模块（PTR2000）对数据进行处理和传输，通过串口与GSM/MODEM通信，并利用GSM网与水、电、气公司的上位机进行远程通信，由上位机的管理软件完成对数据的处理、信息反馈、图表绘制等一系列工作。本系统在每个单元楼的数据设一个用户集中器，再通过GSM/MODEM与远程计算机通信。以每个单元七层楼，一梯三户型为标准，每个用户集中器处理72户的数据，以一个普通小区的规模，本系统的采集容量可达到上千户。规定每100ms采集一户数据，则一分钟可以采集600户的数据，数据采集实时性大大提高。另外，所采用的单片机和收发模块都是低功耗设计，在断电或者无电源情况下避免数据丢失。本系统不但解决了过去抄表系统的人力、物力浪费问题，而且使得数据采集更具有时实性、准确性和信息得到有效反馈，并且能在完成数据采集的同时完成定期数据整理分析、打印图表，从而合理安排水、电、气的使用和管理，有效减少资源的浪费。该系统采用现代无线通信技术，随着无线通信技术的越来越成熟化、稳定化，该系统的性能会不断提升并具有广阔的市场发展空间。
关键词 无线通信 自动抄表系统 GSM 单片机 PTR2000
Title The automatic reading meter system
Abstract
This paper through copies the meter system to the tradition the research and
the improvement, has designed using the modern wireless communication.Long-distance copies the meter system based on the wireless communication and the string mouth correspondence. This paper mainly introduces the ARMS, including the constitution of this system, the configuration of hardware, the design of software, the principle of working and the capable of this system. The ARMS collects the data through the MCU and packs up the data through the PTR2000 block, sends the data through the wireless modem block by the GSM. The Water, Electricity and Gas Company collects the data through the PC, and then the function of remote ARMS is carried out. This system not only solved the past to copy the table system the manpower, the physical resource question, when causes the data acquisition has solid, the accuracy and the information receives the effective feedback. And this system can complete the data acquisition simultaneously to complete the regular data ordering analysis, the printing graph.Along with the wireless communication more and more mature, is stable, this system performance can unceasingly promote and the broad market development space.
Key Words Wireless Communication Automatic Reading Meter System Gsm MCU
PTR2000
目 录
第一章 绪论 5
1．1自动抄表系统研究的目的及意义 5
1．2 三表自动抄表系统 5
1．3自动抄表系统发展现状 6
1．3．1国内主要厂商和主流机型 6
1．3．2抄表系统的主流解决方案，主要有以下几种 7
1．4自动抄表系统相关技术 9
1．4．1表计的相关指标 9
1．4．2自动抄表通讯方式 11
第二章 方案论证 13
2．1 方案提出 13
2．2 方案简介 14
2．2．1系统组成 14
2．3 方案可行性 15
2．3．1 技术分析 15
2．3．2 经济分析 15
2．4 方案解决的问题 16
第三章 无线通信技术应用及发展 17
3．1无线通信技术热点领域 17
3．2无线通信技术演进路线 17
3．2．1 无线技术与业务发展趋势 17
3．2．2 各种无线通信技术发展演进 18
3．3我国无线通信技术的标准化工作 20
3．4无线网络融合趋势 20
3．5 GSM 系统结构与相关接口 21
3．5．1 GSM 系统结构 21
3．5．2 接口和协议 26
第四章 硬件设计 32
4.1 数据的采集部分设计 32
4．1．1 基表的设计 32
4．1．2 采集设备选型 33
4．1．3 数据采集、发送部分硬件原理及原理图 39
4．2 用户集中器设计和远程无线通讯系统 41
4．2．1 设备选型 41
4．2．2 用户集中器原理 45
第五章 软件设计 47
5．1 系统软件设计基本原理 47
5．2 系统软件设计组成 47
5．2．1数据采集部分 47
5．2．2 用户采集器 48
5．2．3 GSM/MODEM无线远程通信部分设计 51
结束语 53
致 谢 57
参考文献 58
附 录 60
第一章 绪论
1．1自动抄表系统研究的目的及意义
水、电和燃气是生活中必不可少的，它们的发展一直倍受人们的关注。在人们关注的同时，三表抄送系统产生了，并且，随着科技的不断发展，三表抄送系统也越来越智能化。
同时，随着人们的生活水平不断提高，老百姓对生活环境提出了更高的要求；在政府政策的鼓舞下，家居智能化得到了高速的发展。同时，随着科技的发，小区住宅除了满足人们最基本的居住要求，还要将方便、省时的物业管理带给住户。实现住宅的三表（水、电、煤气）出户自动抄表、自动计费，已成为新型智能小区的必备条件。
作为智能化产业链中的一环——智能抄表系统也同时得到了蓬勃发展。从沿海的经济发达地区深圳、广州、上海到政治文化中心北京，以及中国西部城市成都、重庆、贵州、昆明等地均不同程度地建设了智能化示范小区。这些智能化住宅小区的建设，提高了住户的生活质量，扩大了住户的居住空间，为当地智能化建设起到了示范作用。
让我们回头看看，几年前甚至是在现在，很多落后的地区对三表抄送这一块还是用最原始的方法，“亲自登门拜访”，这就是传统的抄表方式。传统的三表需要抄表人员定期挨家挨户抄取数据，结算出费用后，再到各家索取，误差大、统计工作量大，人为的错误给物业管理和用户带来极大不便。现在有许多地区改为插卡式买电装置，这虽然减少了人为因素，但是买电时要到银行，费时费力，且水、电、气表分别交费，也有许我不便之处。小区智能抄表系统节省时间、人力、物力、提高工作效率，降低物业成本，准确及时地将住户所使用的三表数据显示出来，为实现小区科学、系统的物业管理提供了有效的解决方法。
小区智能抄表系统的出现，方便了住户，可设置多级加密功能，定义访问权限，更可增加系统的保密性。防泄漏报警可以使住户放心，不必因家中只有老人、孩子而担心煤气的泄漏与触电现象的发生。一方面杜绝了抄表扰民的问题；另一方面可以简化管理手段，减轻制物业管理负担。因此三表出户系统是新一代的具有城市性自动化计量收费管理系统，是提高住宅发展的必然，合乎人们高品质生活的追求，符合国家小康型住宅产业的精神[23]。
1．2 三表自动抄表系统
三表自动抄表系统可采用四层次结构：现场采集仪表、信号采集器、区域管理器、信息管理器。
1． 现场采集仪表：采集水、电、煤气表的脉冲数。
2． 信号采集器（ＳＳＵ）：计数装置，对脉冲信号进行取样，当断线时向物业管理中心报警，此举可防止有人偷电（水、煤气）。
