下载文档原格式
基于CAN总线与Zigbee技术的燃气表远抄遥控系统设计(初稿待审)摘要 (1)1. 背景简介与任务要求 (1)2. ZigBee技术与CAN总线技术简介 (1)3. 系统方案设计 (2)4. 系统布局设计 (3)4.1 系统整体布局 (3)4.2 Zigbee节点网状(MESH)拓扑结构 (3)4.3 燃气数据管理终端（ZIGBEE终端）布局 (4)5. 系统各节点设计与原理 (4)5.1居民用户终端的CAN节点设计 (5)5.2 ZIGBEE无线终端节点的设计 (5)参考文献 (6)摘要本文根据燃气表远超遥控系统的要求以及CAN总线和ZIGBEE技术的特点，对远超遥控系统的整体布局做初步设计。
关键字：燃气表，远超遥控，zigbee技术1.背景简介与任务要求在现代家居楼房中，从对燃气管道对安全性的考虑以及燃气管理的精准、时效、经济性考虑，要采用无线方式实现对燃气表的远抄和遥控。
对燃气表无线远抄与遥控方式将会更多的取代传统人工抄表，它不仅能节约人力资源，降低了抄表成本，而且增强了抄表的时效性和准确性，同时不需要入户的特点，也使用户减少了一些不必要的麻烦。
结合ZigBee技术的优势与特点，将ZigBee技术应用到对燃气表的远抄和遥控中，将更加突出了无线通信和管理技术的优势，给社会带来更大的经济和社会效益。
为描述方便，作以下情况的假设：某燃气公司为10个居民小区提供燃气服务，每个居民小区有50栋楼宇，每栋楼宇有5个单元楼，每个单元楼有7层，每单元层有2家居民户，现针对该燃气服务的远抄遥控系统进行设计。
系统的基本要求：由于燃气表不允许接入电力线，因此将采取Zigbee技术对燃气表数据进行传输。
在最底层，将对燃气表的数据采集系统加以改造，将传统的燃气表计量系统加以智能化模块的设计，使其能够将自身的数据信息能够通过无线Zigbee技术对外发送与传输，在最底层的设计中，将采用Zigbee技术。
虽然居民区楼宇很多，区域相对分散，但是每幢楼宇内居民住宅的规划比较规整，因此将在每幢楼宇内部做ZIGBEE两级管控。
智能煤气表的思路与原理现在的城市基本上都在使用管道的煤气或管道天然气，而其计量的煤气表的抄表和统计收费就是一个很庞大和头痛的问题，一些困难是可想而知的。
为了解决收费抄表等问题，现在已经有一些智能的煤气表开发使用了，具体有两种：一类是参考IC卡电能表利用电磁阀来控制用户煤气管道，而它实现上不现实，主要是供电问题。
另一类是户外抄表形式，无需电源只在常规表具数码盘上加入BCD码输出电路，将表头上每一位数码接至串行输出电路即可。
抄表时只需将手持抄表器插入户外插头即可，但不能实现远程抄表和预收费功能。
但采用2051单片机来设计的这款预收费功能的智能煤气表可以是一种有效的解决方法之一。
一、结构原理所谓预收费智能煤气表就是需要先交钱后用气的煤气表。
为了人性化管理，煤气表只是提醒用户交钱，不会因用户超过预付款而停止供应煤气。
但会督促用户及时付款。
其主要功能有：1、检测煤气表的读数，并显示给用户。
2、进行用气情况存储和用气报警；3、与煤气管理计算机系统进行信息交换，实现抄表、报表的功能。
预收费智能煤气表的结构框图如下：读数传感器把煤气表的实际读数从煤气表中取出，再送到单片机AT892051中去处理，这是关键。
单片机在读取煤气表的气量后，就把数据存储在电可改写存储器EEPROM中，停电后也不会丢失数据，而管理系统可以通过串行通信来访问EEPROM进行比较和管理。
LCD显示用于显示用户所用的煤气量以及用户预付余款所对应的煤气量。
很显然，LCD是用户用于监视用气情况的。
一般的机械表是只能显示历史用气的总量，无法详细显示详细的用气状况的，但用了单片机就可以完成这些功能的。
声音报警电路是一种安全防范的预报电路。
在用户的煤气量接近预付款所对应的煤气量时，则产生报警，从而提醒用户及时付款。
可以设置透支用气要交违约金的方式来提高报警提醒的作用。
智能煤气表只是煤气管理系统的一个检测终端。
所以每台都需要通过串行接口和计算机的管理系统的主机相连。
智能IC卡燃气表的设计与实现可行性研究报告一、研究背景随着城市化进程的加快，燃气作为人们生活中不可或缺的能源，需求量不断增加。
但传统的燃气表存在一些问题，如：缺乏实时监测、费用计算不准确等。
因此，设计智能IC卡燃气表，实现对燃气使用情况的监测与控制，具有重要的意义。
二、研究目的本研究旨在探讨智能IC卡燃气表的设计与实现可行性，为相关领域的发展提供参考。
具体目标包括：确定智能IC卡燃气表的关键功能、技术要点和设计流程，并分析实施该方案的可行性。
三、研究内容1.智能IC卡燃气表的功能需求根据用户需求和市场调研，确定智能IC卡燃气表的基本功能，如：远程抄表、自动充值、异常报警等。
2.智能IC卡燃气表的技术要点基于功能需求，选取适合的技术，如：通信技术、计算技术等，确保智能IC卡燃气表能够准确地进行远程控制和监测。
3.智能IC卡燃气表的设计流程分析智能IC卡燃气表的设计流程，包括：硬件设计、软件设计和通信设计等。
确保设计过程科学、合理，并满足功能需求。
4.实施智能IC卡燃气表方案的可行性分析从技术、经济、市场等多个方面进行可行性分析，评估智能IC卡燃气表方案的可行性。
包括成本、风险、市场前景等因素的考虑。
四、研究方法本研究将采用文献调研和实证研究相结合的方法，通过收集相关文献资料，了解智能IC卡燃气表的研究现状；并进行实验验证，通过实际操作，评估智能IC卡燃气表的性能和可行性。
五、研究计划1.第一阶段：调研智能IC卡燃气表的研究现状和发展趋势，明确本研究的目标和方法。
2.第二阶段：确定智能IC卡燃气表的功能需求和技术要点，初步设计智能IC卡燃气表的硬件和软件。
3.第三阶段：进行实验验证，评估智能IC卡燃气表的性能和可行性。
4.第四阶段：撰写研究报告，总结分析结果，提出改进和完善意见。
六、预期成果本研究将设计出一套可行的智能IC卡燃气表方案，并评估其可行性。
撰写研究报告，详细介绍智能IC卡燃气表的设计与实现可行性及其应用前景。
无线远程智能燃气表研究近年来,随着物联网技术的兴起,无线通信与云计算技术大量应用,智能家居技术得到了快速的发展。
智能化自动抄表技术作为智能家居的重要组成部分,也得到了人们的重视。
对于传统的人工抄表系统,抄表人员工作量大;抄表时间间隔长,燃气管理公司不能够及时准确的获得使用信息;同时给相应的管理公司造成巨大的人力和财力负担。
而有线抄表系统存在着布局布线复杂的问题,不利于后期的检查和维修。
当前,用户和管理部门对燃气计量也提出了新的要求:要根据燃气的使用量、使用时间、环境影响和燃气质量来进行科学计价。
因此,将无线网络技术应用于燃气表抄表系统,通过网络服务系统取代人工读表,并在此基础上完成燃气计价系统的改革,已成为现代燃气表技术发展的趋势。
本文提出了一种基于Wi-Fi的网络服务器直读燃气表抄表方案:选用MSP430F4152微控制器作为主控芯片,采用干簧管传感器采集燃气使用信息;微控制器实时控制Wi-Fi模块经无线局域网路由器与远程服务器建立连接,并将燃气用量信息直接上传至远程服务器;最终在Web服务器端实时显示用户的燃气使用情况。
本文主要完成的工作有:首先,对整个燃气表设备进行软硬件的设计,主要完成传感器信息数据的采集;燃气表设备与Wi-Fi模块之间的信息传递;IC卡数据的读写;液晶驱动编写以及LCD(液晶显示器)显示设计;此外还有电源管理、电压检测、电机驱动等外围功能电路的设计与实现。
然后,对Wi-Fi模块进行固件开发,并完成主控芯片与Wi-Fi模块之间通信的软硬件设计以及Wi-Fi模块和远程服务器之间的通信调试。
设计以云端服务器为后台支持的管理系统,完成对燃气表终端数据的接收、储存和显示。
系统功能实现后,从多个方面对系统设备进行低功耗优化。
并对燃气表设备的功能、Wi-Fi通信以及低功耗等几个方面对系统进行整体测试。
测试结果表明设备能够正常工作,功耗能够满足设计要求。
最后,还对燃气表系统的数据传输安全性、设备兼容性、供电电源可靠性以及管理系统稳定性等多方面做了进一步的分析和展望。
燃气远程抄表监控系统设计与软件实现的开题报告一、选题背景及意义随着现代科技的不断发展和普及，燃气使用量逐渐增加，燃气抄表和监控也变得越来越重要。
传统的燃气抄表方式是由抄表员手动去读表，存在人为操作不准确、效率低下等问题。
同时，由于燃气计量设备存在外力干扰、环境温度变化等情况，传统抄表方式无法及时掌握真实用气情况，造成资源浪费和产生不必要的费用。
因此，研究和开发一种可以实现远程抄表和监控的系统和应用软件，意义非常重大。
本项研究的目的是开发一种系统和软件，通过网络的远程通信和计量仪表的数据采集，实现对燃气使用的抄表和监控。
通过设计和实现，能够有效解决燃气抄表和监控中的一些问题，提高仪表的测量精度和数据可靠性。
此外，也可以提高燃气公司的服务水平和效率，降低人工抄表成本，提高企业利润和效益。
二、研究内容和目标本项研究主要分为两部分：（1）远程抄表监控系统设计设计一个基于网络通信和计量仪表数据采集的燃气远程抄表监控系统，主要包括以下几个部分：a.硬件组成：采用传感器和计量仪表来实现燃气数据的采集，通过终端控制器，实现数据传输和通信；b.软件系统：包括操作系统、数据库管理软件、通信协议和数据分析处理软件。
其中，操作系统和数据库管理软件需要具有较高的性能和可扩展性，通信协议需要能够支持多种传输方式和方便进行数据处理；c.远程监控与控制:通过系统软件对采集到的数据进行分析、处理和展示，实现对燃气使用情况的实时监控和控制。
（2）系统应用软件的实现在完成远程抄表监控系统的设计和搭建后，需要进一步开发和实现系统应用软件。
系统应用软件需要具有友好的界面设计、数据处理和多级权限管理等功能，从而实现燃气使用的有效管理。
具体包括：a.登陆注册模块：采用账户密码加密的方式进行管理；b.燃气用户信息管理模块：包括用户信息的增删改查、用气量统计分析等功能；c. 燃气表信息管理模块：主要是燃气表的添加、删除、修改等功能；d.燃气数据分析和报表模块：通过数据的收集和分析，生成各种报表和统计图表。
住宅燃气表智能化抄表系统的总体设计王君莉【期刊名称】《自动化技术与应用》【年(卷),期】2017(036)009【摘要】针对人工抄表和IC卡预付费方式在燃气表抄表过程中存在的问题,提出基于复合通信网络的燃气表智能化抄表系统.在该系统设计中,首先建立包含燃气表、采集器、集中器、主站和通信信道的系统结构模块;然后选取RS-485总线通信、Si4432型号的RF芯片和GPRS网络构成复合通信网络作为系统通信信道的底层通信、中间层通信和上层通信;最后对系统的采集器、集中器和主控制器分别进行设计,以实现智能化抄表系统的总体设计.%Through the analyses of problems in gas meter reading by using manual meter reading or gas sale by IC card prepayment model,an intelligent meter reading system based on the composite communication network is presented to achieve a safe and more efficient task of gas meter reading.This system consists of five modules which are intelligent gas meter,data collector,concentrator,master station and communication channel,and the composite communication network includes RS-485 for bottom communication,Si4432 model of RF chip for mid-level communication and GPRS network for upper-layer communication.In the process of gas meter intelligent reading system,data collector,concentrator and master controller are designed respectively.【总页数】4页(P121-124)【作者】王君莉【作者单位】郑州工业应用技术学院机电工程学院,河南郑州451150【正文语种】中文【中图分类】TM933.4【相关文献】1.远传抄表——智能化住宅抄表系统 [J],2.RZG智能化抄表系统在居民住宅小区的应用 [J], 周和平3.智能化电能表及自动抄表系统在住宅中的应用 [J], 彭代军;;4.智能化电能表及自动抄表系统在住宅中的应用 [J], 彭代军5.建设部行业标准《住宅远程抄表系统》修编推进住宅智能化建设 [J], 韩敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
城市燃气智能燃气远传表智能计量体系的建设摘要：民用燃气表从分户安装的机械燃气表，改为配合智能IC卡使用的燃气表，从需要挨家挨户进入室内的抄表方式改为户外集中挂表、工作人员远程抄表，阶梯计费也逐渐成为燃气计量的方式。
在燃气行业各项技术不断发展的情况下，燃气计量技术也在经历着变革，新型的传感技术与物联网技术成为燃气计量的核心技术之一。
关键词：城市燃气；智能燃气远传表；智能计量体系；建设前言：当前，人们对智能化产品的要求逐渐提高，这也就使智能燃气表使智能的发展更加倾向于安全性、可靠性、智能方便性。
从流量表具智能化到智能计量网络化，智能计量体系具不仅是燃气贸易结算的仪器仪表，更是燃气企业与用户之间有效的桥梁，有助于实现基于智能计量数据采集的大数据分析，敏锐发现用户增值价值的挖掘点，为燃气企业带来利用服务创造价值的又一片广阔的蓝天。
1、远传燃气表的基本应用随着经济的发展，科技进步，智能远传燃气表的广泛应用成为必然趋势，电池作为电源供电，将高效未处理器装在燃气表内，构成智能远传燃气表，利用有线和无线的传输手段来将用户使用量及消费情况传到服务公司的终端，燃气公司可以根据终端的数据掌握整个系统中燃气的实时使用情况，燃气服务柜台与用户进行费用结算时就会更方便，这样不仅对燃气用户来讲更方便，对燃气公司来讲也会大大提高管理效率，降低运营成本。
人工抄表的时间周期比较长，以居民用户为例，遇到用户家无人时，只能对用量进行估计，所以不能够对燃气用量数据进行实时掌握，所以不能够对表实现计费和对燃气价格及时调整，进而比较容易产生争议。
所以燃气公司想要提高管理水平和经济效益必须要提高燃气表的抄录效率。
智能燃气表主要有预付费IC卡表以及智能表远程抄表系统。
卡式燃气表可以将传统入户抄表的弊端进行优化，用户只有在购买燃气之后，才可以使用，这样可以避免出现欠费的问题。
然而，这种方式也存在一些问题，因为空气湿度比较大，温度高，或者油烟等环境下，比较容易出现故障，所以卡的安全性受到影响；燃气公司对于用户的燃气使用情况不能进行实时监控。
IC卡燃气表智能控制及检测系统研究的开题报告一、研究背景随着社会的发展，燃气作为一种重要能源已经得到了广泛应用。
然而，传统的燃气计量方式存在着一些问题，比如人工读取表码麻烦，存储计量数据不方便等等。
为了解决这些问题，IC卡燃气表智能控制及检测系统应运而生。
二、研究目的本研究主要目的是设计建立一套基于IC卡技术的燃气表智能控制及检测系统，旨在提高燃气计量的精度和效率。
三、研究内容1. 研究IC卡技术及其在燃气表领域中的应用；2. 设计并实现IC卡燃气表智能控制与检测系统，包括系统硬件设计、软件设计等方面；3. 进行系统测试，测试包括安全性、稳定性、精度等方面；4. 分析测试结果，对系统进行改进和优化。
四、研究意义本研究的实施不仅可以提高燃气计量的精度和效率，同时可以减少人工管理的工作量，提高燃气管理的自动化程度，降低管理成本。
此外，本系统还具有安全、可靠、易用等特点，能够更好地满足用户和管理者的需求。
五、研究方法本研究采用理论研究与实验测试相结合的方法。
首先对IC卡技术及其在燃气表领域的应用进行理论研究，然后设计并实现IC卡燃气表智能控制及检测系统。
最后，通过对系统进行测试，并对测试结果进行分析，对系统进行改进和优化。
六、研究计划1. 第一年：对IC卡技术及其在燃气表领域中的应用进行理论研究，设计系统硬件部分。
2. 第二年：实现系统软件部分，进行系统测试。
3. 第三年：整合系统，对系统进行改进和优化，并完成毕业论文撰写。
七、预期成果1. 设计出一套基于IC卡技术的燃气表智能控制及检测系统；2. 实现系统硬件和软件部分，测试系统的安全性、稳定性、精度等方面；3. 对系统进行改进和优化，为燃气计量提供更可靠、高效的解决方案。
