基于arm的无线抄表集中器的研究与设计

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1、ClassifiedIndex：UDC：XihuaUniversityMasterDegreeDissertationResearchanddesignofthewirelessmeterreadingconcentratorbasedOilARMCandidate：HeZiyangMajor：ElectricalEngineeringStudentID：212010430108010Supervisor：XieWeichengYuanZhijianApril，2012西华大学学位论文独创性声明1IIII1I[II111111IIIIIl

2、Y213218作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：／{语∥弧指导教师签名学位论文作者签名：久嗯彳％指导教师签名日期．,7棚7／．Il。叶日期印l≯．西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的

3、规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者张彳和国指导教师鲐剞奴口P"t期：．bI．十。7t17,,u日期扣f≯．6．中。西华大学硕士学位论文摘要近年来远程抄表技术的出现引起了社会各界的广泛关注。远程抄表技术是集计算机技术、智能控制技术、通信技术和嵌入式技术于一身，多领域多学科交叉渗透的结

4、果。它可以实现电能数据的远程集抄和对电能表终端的远程操作，实现了数据的集中管理，解决了传统人工抄表不及时、错抄和漏抄的弊端，为电业部门的信息化发展打下了坚实的基础。远程抄表系统大致可分为上中下三个层次：下层有采集器和电能表组成，中间是集中器所在的位置，最上层是数据库服务器系统。本文结合实际情况提出了一种：以ARM9为基础平台扩展ZigBee无线模块和GPRS通信模块的抄表集中器的设计与实现。其中面向下层采用无线网络连接，解决了现场布线结构复杂、成本高、不便扩展和不便维护等一系列缺点。面向上层通过GPRS移动网络进行数据的交互，通信稳定且实

5、时性高。由于GPRS通信按流量收费，系统可以做到不使用的情况下永久在线。这样集中器收集的电能数据可以很方便的传输到后台服务器，同时也利于主站系统对集中器进行远程的控制。在抄表系统中，集中器扮演数据和命令中转的角色，是连接后台服务器和下层采集器的重要桥梁。一方面，它要向上传输电能数据到电业管理部门的数据库，同时也接收主站下发的控制命令，对集中器或者电能表进行控制。另一方面，它要向下控制采集器按要求采集电能数据。文章中首先结合国内外的相关背景简要的说明了抄表系统的构成与工作原理，紧接着阐述了抄表系统的总体设计思路与方法。然后从集中器的硬件和软

6、件两个主要方面进行设计，硬件设计时主要介绍每个模块的工作原理与电路设计，软件方面先从嵌入式Linux操作系统的移植开始，具体通过Bootloader移植，内核移植和根文件系统的制作三个方面来详细说明。然后从应用程序整体结构出发再到各个程序模块的具体设计，例如：循环监控任务，抄表主任务和数据通信任务等。详细介绍了各个程序模块的设计思路，执行原理和具体执行的流程图。集中器与采集器之间通过ZigBee无线网络进行通信，节点的增减不影响整个系统的稳定性。系统硬件采用ARM9为平台，结合强大的嵌入式Linux操作系统，使得系统具有性能稳定，适用范围

7、广，易于扩展等特点，和传统抄表系统中的集中器相比拥有不可比拟的优势。关键词：抄表系统；集中器；ARM；嵌入式Linux基于ARM的无线抄表集中器的研究与设计ABSTRACTInrecentyearstheremotemeterreadingtechnologyhasarousedextensiveconcerninthecommunity．Remotemeterreadingtechnologyisasetofcomputertechnology，intelligentcontroltechnology，communicationtech

8、nologyandembeddedtechnologyinamulti—fieldanddisciplinarycross—penetrationresults。Itcanbeabletoce