基于物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線熱量抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、熱量表是用于測(cè)量供熱系統(tǒng)中水流經(jīng)熱交換系統(tǒng)時(shí)吸收和釋放能量的計(jì)量?jī)x表。在現(xiàn)代社會(huì)中,將用熱量作為供熱系統(tǒng)計(jì)量收費(fèi)的依據(jù),滿足人們生活的需要和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求。熱量表作為用熱量計(jì)量的有效工具,一共經(jīng)歷了機(jī)械式、電子式、數(shù)字式的發(fā)展過(guò)程,現(xiàn)已發(fā)展到以微處理器為核心的智能式儀表。另外,針對(duì)傳統(tǒng)的人工抄表和有線抄表的缺陷,本文設(shè)計(jì)了一種無(wú)線熱量抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了ZigBee技術(shù)與GPRS技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),降低

2、了成本。
　　該系統(tǒng)主要包括信息采集單元、數(shù)據(jù)收集顯示單元和中心控制單元三部分。論文主要從熱量表的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、系統(tǒng)所用技術(shù)的介紹、系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、各模塊性能測(cè)試以及對(duì)工作的總結(jié)和展望進(jìn)行研究。
　　在硬件部分,首先,設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用時(shí)間測(cè)量芯片TDC-GP21實(shí)現(xiàn)流量和溫度測(cè)量、以CC2430作為微處理器的無(wú)線熱量采集終端,并且對(duì)超聲波熱量表的工作原理做了詳細(xì)介紹,其中,流量測(cè)量選用了超聲波傳感器,溫度

3、測(cè)量選擇了Pt1000鉑電阻;其次,設(shè)計(jì)了以MSP430F149為微處理器、以H7210為GPRS模塊、以SP3232為RS232電平轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)收集顯示單元;最后,簡(jiǎn)單介紹了中心控制單元的硬件組成。在硬件設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中,包括器件的選型以及電路的設(shè)計(jì),都以優(yōu)化系統(tǒng)性能為原則。
　　在軟件部分,采用模塊化的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。首先,在超聲波熱量表的工作原理的基礎(chǔ)上,對(duì)信息采集部分的主程序流程、溫度采集軟件流程以及流量采集軟件流

4、程進(jìn)行設(shè)計(jì);其次,對(duì)數(shù)據(jù)收集顯示單元即協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括主程序流程、GPRS模塊軟件流程以及電平轉(zhuǎn)換部分軟件流程三部分;最后對(duì)中心控制單元的軟件部分做了簡(jiǎn)單分析。在整個(gè)軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程中,采用了間歇性測(cè)量的方式,降低了系統(tǒng)功耗。
　　經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,證明該系統(tǒng)中選擇的傳感器、微處理器以及各通信模塊都符合本系統(tǒng)中熱量采集及傳輸?shù)囊?。本文設(shè)計(jì)的無(wú)線熱量抄表系統(tǒng)具有精度高、功耗低、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),還能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程