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测控技术综合课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握测控技术的基本原理和应用方法，具备一定的实际操作能力。
具体来说，知识目标包括：了解测控技术的基本概念、原理和特点；掌握测控系统的组成和功能；熟悉各种测控技术和方法的应用。
技能目标包括：能够运用所学知识分析和解决测控技术问题；具备一定的实验操作能力和数据分析能力。
情感态度价值观目标包括：培养学生对测控技术的兴趣和热情，提高学生的人文素养和社会责任感。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括测控技术的基本概念、原理和特点，测控系统的组成和功能，以及各种测控技术和方法的应用。
具体安排如下：1.第一章：测控技术概述，介绍测控技术的基本概念、原理和特点，让学生对测控技术有一个整体的认识。
2.第二章：测控系统的组成与功能，讲解测控系统的各个组成部分及其功能，帮助学生理解测控系统的运作机制。
3.第三章：信号处理技术，介绍信号处理的基本方法和应用，培养学生运用信号处理技术解决实际问题的能力。
4.第四章：数据采集与处理，讲解数据采集的方法和数据处理的技术，提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
5.第五章：测控技术在工程中的应用，介绍测控技术在各个领域的应用案例，拓宽学生的视野。
三、教学方法为了实现课程目标，我们将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握测控技术的基本概念、原理和特点，以及测控系统的组成和功能。
2.讨论法：学生进行小组讨论，引导学生运用所学知识分析和解决实际问题，提高学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：通过分析测控技术在工程中的应用案例，让学生了解测控技术的应用场景和效果，拓宽学生的视野。
4.实验法：安排学生进行实验操作，培养学生的动手能力和实验技能，使学生能够将理论知识运用到实际中。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的《测控技术》教材，作为学生学习的主要参考资料。
北京邮电大学课程设计报告
关于撰写课程设计报告的相关要求：
1．一个小组提交一份报告，但每位同学都需填写第一页（带有课程设计成绩评定《北京邮电大学课程设计报告》）并作为报告的首页提交。
注意：请不要出现“课程设计指导书”这样的页眉。
2．请将第一页填写完成后的电子文档，以附件形式发到bittrinity@ 邮箱。
邮件主题为：测控课程设计+班级+姓名+学号方式。
3．设计报告内容需至少包含：设计任务、小组分工、设计内容、实验效果和收获体会五部分。
4．小组分工部分需列出组员各自完成的工作，并对组内成员进行贡献率分配。
5．设计内容需包含程序设计思路及程序设计流程图。
6．实验效果至少需包含程序主界面截图，9张波形截图（方波、三角波、正弦波每种波形的高、中、低频效果图，高、中、低频可自己定义，只要在效果图上能看出疏密度即可）。
注意：高、中、低频效果图是输入信号频率分别为高、中、低频时，个别同学由于横坐标的采样点数是动态坐标，通过调节采样点数来更改波形的疏密，与设计报告要求不符。
此外，对于自己觉得有特色的一些界面，也可截图附在报告中。
7．收获体会部分小组成员分别撰写各自的心得体会，主要介绍设计中遇到的问题和解决方法，并对设计工作的总结与展望。
测控技术综合课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握测控技术的基本原理，理解传感器的工作机制和信号处理方法；2. 使学生了解测控系统的组成和设计原则，掌握相关仪器的使用方法；3. 帮助学生了解测控技术在现实生活中的应用，提高学生对科学技术发展的认识。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行测控系统设计和分析的能力；2. 提高学生实际操作测控设备、调试系统的技能；3. 培养学生运用计算机软件进行数据采集、处理和分析的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、追求真理的精神，增强学生对测控技术学科的兴趣；2. 培养学生的团队协作意识，提高学生在团队中沟通、协作的能力；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，养成勤奋刻苦、不断探索的良好习惯。
课程性质：本课程为综合实践课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，使学生掌握测控技术的基本知识和技能，培养学生的实际操作能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对测控技术有一定了解，但实际操作能力较弱。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，充分调动学生的主观能动性，引导学生主动探索、积极思考，培养具备创新精神和实践能力的测控技术人才。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 测控技术基本原理：包括传感器的工作原理、信号处理方法、数据采集与传输等；教材章节：第一章 测控技术概述，第二节 传感器与信号处理2. 测控系统组成与设计原则：介绍测控系统的基本组成、设计原则及各部分功能；教材章节：第二章 测控系统组成与设计，第一节 测控系统概述3. 常用测控设备与仪器：学习各类测控设备、仪器的使用方法及注意事项；教材章节：第三章 常用测控设备与仪器，第一、二节4. 测控技术在生活中的应用：分析实际案例，了解测控技术在日常生活、工业生产等方面的应用；教材章节：第四章 测控技术的应用，第一节 日常生活中的测控技术5. 测控系统实践操作：结合实验室设备，进行实际操作，锻炼学生动手能力；教材章节：第五章 测控系统实践操作，第一、二节6. 数据处理与分析：学习运用计算机软件进行数据采集、处理和分析的方法；教材章节：第六章 数据处理与分析，第一节 数据采集与处理7. 课程设计：以小组为单位，设计一个简单的测控系统，培养学生团队协作能力和创新精神；教材章节：第七章 课程设计，第一节 课程设计要求与方法教学内容安排与进度：本课程共计16课时，具体安排如下：1-4课时：测控技术基本原理与系统组成；5-8课时：常用测控设备与仪器；9-12课时：测控技术应用与实践操作；13-16课时：数据处理与分析、课程设计。
测控技术的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握测控技术的基本原理、方法和应用；技能目标要求学生能够运用所学知识进行简单的测控系统设计和分析；情感态度价值观目标要求学生培养对测控技术的兴趣和热情，提高科学探究的精神。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括测控技术的基本原理、方法及其在工程中的应用。
具体包括：测控系统的组成、分类和性能指标；信号的放大、滤波和转换；传感器的基本原理和应用；信号处理方法；测控系统的设计与分析方法。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
讲授法用于传授基本原理和方法；讨论法用于探讨问题解决方案；案例分析法用于分析实际应用；实验法用于验证理论和培养技能。
通过多样化教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性。
四、教学资源教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材选用《测控技术》一书，参考书包括《测控系统设计》等；多媒体资料包括课件、视频等；实验设备包括传感器、信号处理器等。
教学资源应支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与和讨论表现；作业分为书面作业和实验报告，以检验学生的理解和应用能力；考试包括期中和期末考试，以全面考察学生的知识掌握和运用能力。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排教学进度安排包括课程的起止时间、每周的教学内容和教学时间。
教学时间分配应合理，确保在有限的时间内完成教学任务。
教学地点选在实验室和教室，以方便学生进行实验和讨论。
同时，教学安排还应考虑学生的实际情况和需要，如学生的作息时间、兴趣爱好等。
七、差异化教学根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平，设计差异化的教学活动和评估方式。
对于学习风格偏向实践的学生，增加实验和实践环节；对于学习风格偏向理论的学生，增加案例分析和讨论环节。
目录第一章设计任务与要求 (1)1．1 设计任务 (1)1．2 设计要求 (1)第二章课程分析与设计 (2)第三章绘制拓扑结构图 (3)3.1 智能化小区的组网 (3)3.2 综合布线设计情况 (3)3.2.1 路由器之间的连接视图： (3)3.2.2 路由器与交换机之间的连接视图： (4)3.2.3 交换机与交换机之间的连接 (4)第四章设计说明 (5)4.1 小区网络设计原则 (5)4.1.1 模块化 (5)4.1.2 可靠性 (5)4.1.3 高性能 (5)4.1.4.技术先进性 (5)4.1.5 可扩展性和可升级性 (5)4.1.6 标准协议支持 (6)4.1.7 符合国际标准 (6)4.2 宽带接入方案 (6)4.2.1 网络设计思路 (7)4.2.2 选择网络设备 (8)4.2.3 室(楼)内无线联网解决方案 (9)4.3室外无线网络系统 (10)4.4 网络设计其他问题简述 (11)4.4.1 安全问题 (11)4.4.2 组播问题 (12)4.4.3 网络管理 (12)4.5 IP地址分配 (13)4.5.1 编址原则： (13)4.5.2 地址分配应遵循如下原则： (13)第五章显示最终的结果 (14)第六章课程设计总结 (17)参考文献 (18)第一章设计任务与要求1．1 设计任务：通过为期两周的课程设计，进一步理解和掌握组建智能化小区局域网的过程及方案设计，为今后从事实际工作打下基础；熟练掌握子网划分及路由协议的配置，熟练掌握路由器和交换机的基本配置。
1．2 设计要求：能根据实际问题绘制拓扑结构图，拓扑结构图可以是树形、星形、网状形、环状形及混合形结构之一；清晰的描述接口，进行路由器或交换机的代码配置实现，并且每个方案都需有以下几部分的内容：1、需求特点描述；2、设计原则；3、解决方案设计，其中必须包含：（1）设备选型；（2）综合布线设计；（3）拓扑图；（4）IP地址规划；（5）子网划分；（6）路由协议的选择；（7）路由器配置。
《网络测控技术》课程设计任务书一、设计目的和背景现代温室及配套设施已采用专业化、集约化和规模化生产，规范有序的市场经营和国际化的市场体系运作，成为当今世界最具活力的新兴产业之一和现代农业的亮点。
在今后一个时期，随着科学技术的发展、全球经济的一体化和社会的进步，现代温室及配套设施，将以节能、环保和改善工作条件为核心，深入广泛应用高新技术，向实质意义上的“工厂化”方向稳步持续快速地发展，前景十分广阔。
目前，我国大多数办公室、温室、大棚等建筑仍采用手动或机电式操作。
总体特点是：劳动强度大、能力耗损大。
生产力水平与国外同行业先进水平相比，差距较大，经济效益差。
由于缺少必要的先进测量手段，生产水平往往依赖于工作人员的实际管理经验，环境控制不稳定，严重影响了生产水平和综合经济效益的进一步提高，造成了人力、物力、能源的严重浪费。
为了进一步提高生活、生产水平、采用先进的测试手段来指导生活已经成为刻不容缓的重要任务。
二、设计内容请设计一个综合网络测控系统，实现对各个温室的监测和控制，具体要求控制温室的温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度。
通过检测每个温室的具体参数，控制室掌握温室内部条件，做出具体判断，发送是否做出相应调整的指令。
1、选择一种你认为最适合的网络实现通信和控制，可以进行组网（非单一网络模式）；2、使用组态王KINGVIEW软件或者LABVIEW设计监控系统主界面；3、要求按照总体系统设计、硬件设计和软件设计的流程完成整个课程设计的内容；4、使用软件进行仿真并分析系统中可能出现的干扰和拟解决干扰的措施和办法。
主要指标如下：温度检测范围：0-50℃相对湿度检测范围：0-100%RH光照强度检测范围：0-500luxCO2浓度检测范围：0-2000ppm数据读取时间：≤1s工作温度：0-50℃显示当时：LED显示和计算机显示三、具体要求课后大量搜集、查阅国内外相关资料、信息的基础上要求采用传感器技术、网络技术、控制技术和测控技术来设计系统，四个控制参数至少设计测控其中两个，并设计好数据采集模块。
测控系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控系统的基本原理、方法和应用，具备分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解测控系统的组成、工作原理和分类；（2）掌握测控系统中信号的采样与量化、误差分析、数据处理等基本方法；（3）熟悉常见测控设备及其应用场景；（4）了解测控技术的发展趋势和前沿领域。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析实际测控问题；（2）具备使用测控设备进行数据采集、处理和分析的能力；（3）能够设计简单的测控系统，并进行调试和优化。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对测控技术的兴趣和责任感；（3）引导学生关注测控技术在国家战略和民生中的应用，提高国家意识和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.测控系统的组成与分类：介绍测控系统的的基本组成部分，如传感器、信号处理电路、执行器等，以及不同类型的测控系统及其应用场景。
2.信号的采样与量化：讲解信号采样、量化原理，分析采样频率、量化位数对信号质量的影响。
3.误差分析与数据处理：介绍测控系统中的主要误差来源，分析误差的性质和影响，探讨数据处理方法，如插值、滤波等。
4.常见测控设备及其应用：介绍常见的测控设备，如传感器、执行器、控制器等，分析其在实际应用中的工作原理和性能。
5.测控系统的设计与实践：讲解测控系统的设计方法，包括硬件选型、软件开发等，结合实际案例进行分析。
6.测控技术的发展趋势：介绍测控技术的发展动态和前沿领域，如物联网、大数据、智能制造等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程采用多种教学方法相结合，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握测控系统的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解测控系统在工程中的应用和设计方法。
3.实验法：学生进行实验，培养学生的动手能力和实践技能。
4.讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高学生的思维能力和创新能力。
测控专业大学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握测控专业的基本理论和实践技能，培养学生具备一定的创新能力和实践能力，提高学生的科学素养。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生能够掌握测控专业的基本概念、原理和方法，理解相关学科的知识体系，形成完整的知识结构。
2.技能目标：学生能够熟练使用测控专业的仪器设备和软件工具，具备实验操作、数据处理和分析的能力，以及解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识测控技术在现代社会中的重要地位，树立科学的世界观和价值观，培养严谨的科学态度和团队协作精神。
二、教学内容教学内容主要包括测控专业的基础理论、实用技术和最新发展动态。
具体安排如下：1.教材章节：第一章测控技术概述；第二章测量理论基础；第三章控制理论基础；第四章测控系统设计；第五章测控系统应用。
2.教学内容：测控技术的定义、发展历程和趋势；测量的基本概念、方法和误差分析；控制理论的基本原理和应用；测控系统的设计方法和步骤；测控技术在各个领域的应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法相结合的方式进行授课，包括：1.讲授法：通过讲解测控专业的基本概念、原理和案例，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生针对测控技术的热点问题展开讨论，培养学生的思辨能力和团队协作精神。
3.案例分析法：通过分析具体的测控系统应用案例，使学生了解测控技术在实际工程中的应用。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，培养学生的实践能力和创新精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版社出版的测控专业教材，确保知识的科学性和系统性。
2.参考书：提供相关领域的经典著作和最新研究成果，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等多媒体资料，提高课堂教学的趣味性和互动性。
4.实验设备：配置齐全的实验设备，确保学生能够进行实际操作，提高实践能力。
测控新技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握测控技术的基本概念、原理及在工程领域的应用。
2. 了解测控新技术的发展动态，认识其在现代工业、日常生活等领域的重要性。
3. 掌握相关测控设备的使用方法，学会读取、分析数据，并解决实际问题。
技能目标：1. 培养学生运用测控技术进行数据采集、处理、分析的能力。
2. 提高学生设计简单测控系统方案的能力，能针对实际问题提出合理的解决方案。
3. 培养学生团队协作、动手实践的能力，提高实际操作水平。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对测控技术的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 增强学生的创新意识，鼓励他们勇于探索、敢于实践，培养解决实际问题的信心。
3. 培养学生的环保意识，让他们认识到测控技术在节能减排、环境保护等方面的重要作用。
课程性质：本课程为理论与实际操作相结合的课程，注重培养学生的实践能力和创新精神。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对新技术充满好奇，喜欢动手实践，但可能缺乏系统的测控知识。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，突出实用性，让学生在实际操作中掌握知识，提高能力。
同时，关注学生的情感态度，激发学习兴趣，培养正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 测控技术基本概念与原理- 测量的基本概念、分类及方法- 控制系统的组成、分类及工作原理- 测控技术在工程领域的应用案例2. 测控新技术发展动态- 现代测控技术的发展趋势- 新型传感器技术及其应用- 数据采集与处理技术的创新应用3. 测控设备的使用方法- 常用测控设备的认识与操作- 数据采集系统的搭建与调试- 测控软件的使用与数据分析4. 测控系统方案设计- 简单测控系统的设计方法- 方案设计的基本步骤与注意事项- 针对不同场景的应用案例分析与讨论5. 实践操作与案例分析- 实验室实践操作指导- 案例分析与问题解决- 团队协作与成果展示教学内容安排与进度：第1-2周：测控技术基本概念与原理第3-4周：测控新技术发展动态第5-6周：测控设备的使用方法第7-8周：测控系统方案设计第9-10周：实践操作与案例分析教材章节关联：《测控技术与仪器》第1章 测控技术概述第2章 传感器与检测技术第3章 数据采集与处理技术第4章 自动控制原理第5章 测控系统设计与应用三、教学方法为实现课程目标，充分调动学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师通过生动的语言、形象的比喻，系统讲解测控技术的基本概念、原理及发展动态，使学生建立完整的知识体系。
测控技术的课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解测控技术的基本概念、原理及在实际应用中的重要性；2. 掌握测控系统中的传感器、执行器、数据采集与处理等关键技术；3. 理解并掌握测控系统的设计原则和方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决实际测控问题，具备初步的测控系统设计能力；2. 能够操作常见的测控设备，进行数据采集、处理和分析；3. 能够运用测控软件进行数据可视化及分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对测控技术的兴趣，激发学生主动探究新知识的精神；2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 增强学生的创新意识和实践能力，使其具备解决实际问题的自信心。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对新技术有一定的好奇心，但实践能力有待提高。
教学要求：结合学生特点，采用案例教学、实验教学等方法，引导学生主动参与，提高学生的实践能力和创新意识。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 测控技术基本概念与原理：包括测控系统的定义、功能、分类及其在工业、农业、医疗等领域的应用。
教材章节：第一章 测控技术概述内容列举：测控系统的发展历程、基本组成与工作原理。
2. 传感器与执行器：介绍各种传感器的工作原理、特性及应用，以及执行器的种类、性能和选用原则。
教材章节：第二章 传感器与执行器内容列举：传感器分类、原理及选型，执行器类型、性能及控制方法。
3. 数据采集与处理：讲解数据采集系统的组成、工作原理，以及数据预处理、分析和可视化方法。
教材章节：第三章 数据采集与处理内容列举：数据采集硬件与软件，信号处理方法，数据可视化技术。
4. 测控系统设计：阐述测控系统设计的原则、步骤和方法，结合实际案例进行分析。
教材章节：第四章 测控系统设计内容列举：系统设计原则，硬件选型与连接，软件开发与调试。
目录1 系统设计任务及方案 (3)1.1 课程设计的目的 (3)1.2 课程设计的任务 (3)1.3 抄表方式 (3)1.4 课程设计的要求 (3)2 抄表系统总体方案设计 (4)2.1 系统总体方案的设计 (4)2.2 RS-485 总线简介及可靠性分析 (4)2.2.1 RS-485 总线具体参数 (4)2.2.2 RS-485 可靠性分析 (5)2.3 电量采集通信协议的确定 (6)2.3.1 在物理层对RS-485 的规定 (6)2.3.2 数据链路层规定 (6)2.3.3 应用层的规定 (7)2.3.4 扩展的通信协议 (8)3 抄表系统软件设计 (9)3.1 抄表软件开发环境 (9)3.2 集中抄表系统需求分析 (9)3.3 自动抄表数据库设计 (10)3.3.1 抄表系统E-R 模型 (10)3.3.2 系统数据表结构 (10)3.3.3 对数据库的操作 (10)3.4 抄表软件主要功能实现 (12)3.5 计算机和集中器及电表的通信 (12)3.5.1 使用Mscomm 控件进行串口通信 (12)3.5.2 抄表主机与集中器的通信 (12)3.5.3 抄表主机与采集模块或智能电表的通信 (14)4 集中器的设计 (15)4.1 集中器硬件的设计 (15)4.1.1 处理器的选型 (15)4.1.2 电源模块 (15)4.1.3 通信模块 (16)4.1.4 下属从站信息保存模块 (17)4.1.5 集中器地址设置模块 (17)4.2 集中器软件的设计 (18)5 电量采集模块设计 (19)5.1 采集模块总体方案设计 (19)5.2 脉冲采集电路的构成 (19)5.3 脉冲采集软件设计 (20)5.4 掉电数据保存电路 (20)6 总结 (22)参考文献 (23)1 系统设计任务及方案1.1 课程设计的目的为解决传统抄表方式带来的诸多弊端，例如抄收不及时、存在人为估读或误读情况、不能对用户行为进行有效的监控、数据处理繁琐、人工多、成本高且效率低等。
随着科学技术的发展，电子技术、通信技术和计算机软件技术的进步，工农业生产以及家居智能化逐渐取代原有的状况。
我们发现自动抄表系统，不仅会将人们从繁重的抄表工作中解放出来，而且为用电管理提供了各种实时、准确的数据。
1.2 课程设计的任务自动抄表系统很好的解决了传统抄表的弊端，能够高效可靠的完成以下任务：1、可以检测设备的实时运行状态，可以在设备发生故障后及时报警。
2、实现集中监视、测量、控制和管理企业的电、气、水等能源，不仅能够对发生的异常进行实时处理，还能够实现历史数据存储、查询、统计和分析等功能，实现能源管理的自动化和智能化。
3、监测单个产品或批次的能耗、各工序的能耗及大功率设备的能源利用效率。
4、分析各部门或各班次线路损耗和节能潜力，各部门、各车间，各生产线的能源消耗状况可以分层次计算。
1.3 抄表方式自动抄表系统主要由抄收主站，数据采集模块，数据集中器以及数据传输信道等组成。
根据数据传输方式的不同，抄表系统的构成，有以下几种：电力线载波抄收方式、无线抄表方式、红外传输方式、电话线通信方式、RS-485 总线抄收方式。
1.4 课程设计的要求远程抄表系统中要求我们解决的几个关键技术问题：1、电表数据采集的准确性及可靠性。
2、通信线路的可靠性问题。
3、采集效率的问题。
4、数据的组织结构问题。
2 抄表系统总体方案设计2.1 系统总体方案的设计电能表自动抄收系统的通信物理层可采用两级RS-485总线，都采用“手拉手”方式进行连接。
在数据链路层为提高软件的通用性，兼容两种多功能电能表通信协议。
可将整个系统按软件与硬件划分为两部分。
其中软件部分可以采用Visual Basic 语言编写，以Access 2000作为后台数据库，可用于采集模块、集中器初始化调试和电能量的自动抄收。
图 2.1 集中抄表系统总体框图为提高系统抄收电表的效率，在通常的数据采集中采用集中器循环抄收从站而主站抄收集线器的方式，为此为集线器设计设置硬件地址的功能以便在第一级总线中能够被唯一识别，采用为集中器扩展外部非易失性存储器的方法用于掉电保存集中器所下属的从站地址，采用扩展的通信协议与集中器通信。
2.2 RS-485 总线简介及可靠性分析2.2.1 RS-485 总线具体参数RS-485 是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输且多点、双向通信能力，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展总线共模范围。
RS-485 使用差分方式传输信号，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。
图 2.2 RS-485 发送器逻辑电平规定数据发送端发送驱动器A、B 之间的正电平在+2～+6V，负电平在-2～-6V。
同样，在接收端接收器A、B 线之间有大于+200mV 的电平时，确认为逻辑高电平，小于-200mV 时，确认为负逻辑电平。
图 2.3 RS-485 接收器逻辑电平规定因为RS-485 采用差分方式传输数据，且接收器一般具有很高的输入阻抗。
2.2.2 RS-485 可靠性分析RS-485 在实际应用中需要综合考虑以下几个方面来提高其可靠性：1、网络拓扑结构：一般采用终端匹配的总线型结构, 不支持环型或星型网络,2、通信速率：与总线实际情况不匹配的过高的通信速率会降低通信的可靠性。
3、失效保护：在半双工的工作方式下，主机发送抄读命令后关闭发送驱动器，而使能接收器。
图 2.4 利用终端电阻实现失效保护4、总线匹配：由于在总线的两端总线结束时，会存在阻抗不匹配和阻抗不连续的情况，因此会出现信号的反射，降低了通信的可靠性。
5、抗瞬态干扰和过流能力：通信过程的实际应用有可能存在高频瞬态干扰。
2.3 电量采集通信协议的确定2.3.1 在物理层对RS-485 的规定表 2.1 DLT 645 /2007 多功能电表通信规约对RS-485 传输方式的规定2.3.2 数据链路层规定采取的是半双工的数据传输方式。
每个从站都有一个唯一标志即通信地址。
由主站主动发出的信息帧来控制通信链路的建立和解除。
表 2.2 DLT 645 /2007 中的帧格式在每一帧中含有8 位二进制码，传输时硬件会自动加上一个起始位(0)、一个偶校验位（E）和一个停止位（1），传输顺序为先传低位再传高位。
图 2.5 DLT 645 /2007 中的控制码规定2.3.3 应用层的规定在应用层本设计所用到的功能为：读总电量、写总电量（初始电量）、读模块常数、写模块常数、写模块地址、更改模块地址。
相应的规定如下表所示：1、主站读数据帧格式：表 2.3 主站读数据帧格式总电量数据长度为 4 个字节，脉冲常数为 3 个字节，加上数据标识。
从站正常应答时数据标识与主站请求的数据标识一致，N1~Nm为返回的数据。
2、主站写数据帧格式表 2.4 主站写数据帧格式写数据帧中，PA 为操作者权限,P0~P2 为操作者代码，C1~C3 为密码。
2.3.4 扩展的通信协议为提高通信效率，在每小时抄收中采用不直接抄读底层从站而抄收集中器的方式，因此集中器将作为第一级总线的智能从站。
表 2.5 对集中器的操作代码在主站与集中器的通信中，集中器收到抄读命令后将准备好的电量信息帧按地址顺序依次发送给主站，主站每正确接收一个从站的电量信息后返回给集中器一个短应答帧，当主站收到的信息帧校验不正确时要求集中器重发当前从站电量信息，这时返回的应答帧是带有该错误从站地址的异常应答帧。
表 2.6 上位机与集中器通信帧格式3 抄表系统软件设计集中式抄表系统软件由两部分组成：操作界面和后台数据库。
前台操作界面完成系统用户管理、电表管理、通信链路的管理和数据采集、存储操作和提取分析。
后台数据库则负责所需数据的存储。
3.1 抄表软件开发环境集中抄表系统软件的任务有界面操作、数据采集和数据处理，采用Visual Basic 语言编写，使用串口通信控件实现数据采集。
Microsoft Access 关系数据库管理系统是一种小型的关系型数据库管理系统，其高效、可靠的数据管理方式，面向对象的操作理念以及强大的网络支持功能，使其受到很多小型数据库应用系统开发者的青睐。
3.2 集中抄表系统需求分析集中式抄表系统完成的功能有：系统用户管理、建立通信的链路、电表用户的管理、采集模块、集中器调试，用电抄收和分析功能。
图 3.1 抄表系统功能框图3.3 自动抄表数据库设计3.3.1 抄表系统E-R 模型数据库中最常用的概念模型是实体-联系模型（Entity-Relationship Approach），简称E-R模型。
图 3.2 抄表系统全局E-R 图3.3.2 系统数据表结构通过E-R 图将系统中各个实体及其之间的各种关系表达出来，但在数据库中，实体及实体之间的关系是一种逻辑结构，这种逻辑结构在关系数据库中需要通过建立表格来表示，表格中不仅体现了各个实体的关系属性并存储大量的相关数据。
3.3.3 对数据库的操作为了能够对数据库访问进行集中处理，软件中对数据库的操作代码放在模块中的公共函数GoSql 中，供各个窗口调用执行数据库记录的插入、删除、修改和查询。
以下部分为数据库操作的代码：Public Function GoSql(ByVal sql As String, msgstring As String) As ADODB.RecordsetDim cn As ADODB.ConnectionDim rs As ADODB.RecordsetOn Error GoTo Errsql '异常处理，如果异常则转到ErrSQLsql = Trim(sql)Set cn = New ADODB.Connection '创建连接cn.Open Connectstring '连接数据库，Connectstring 返回连接字符串If Left(sql, 6) = LCase("insert") Or Left(sql, 6) = LCase("delete") Or Left(sql, 6) = LCase("update") Then '判断是哪一类SQL 语句cn.Execute sqlmsgstring = Left(sql, 6) & "操作成功！"Else '如果是select 语句则返回记录集Set rs = New ADODB.Recordsetrs.Open sql, cn, adOpenKeyset, adLockOptimistic '执行SELECT 语句，并得到查询结果Set GoSql = rs '返回记录集对象msgstring = "查询到" & rs.RecordCount & "条记录"End IfGoSql_exit:Set rs = NothingSet cn = NothingExit FunctionErrsql:msgstring = "查询错误" & Err.DescriptionMsgBox Err.DescriptionResume GoSql_exitEnd Function例如在将部门总表添加到表格控件中时，采用的sql 语句及执行的操作为：sql = "select * from departmentem where concentratorNo='" & ConNo & "' order by emaddasc"Set rs = GoSql(sql, msgstr)其中departmentem 为所要查询的关系表名，concentratorNo 为所属集中器号，emadd为电表的通信地址。
