基于网络式RTU技术数据传输系统的研究

论文摘要

由于我国对电力能源需求不断增长、供电范围的扩大,而远动终端采用传统的串行口通信方式（RS232,RS485总线等）,存在串行通信效率低、线路铺设范围受限制、通信方式不灵活等缺点。随着计算机技术、嵌入式技术、无线通信的发展和广泛应用,本文对一种基于无线网络的电量远程采集系统的设计进行研究,它由数据采集模块、无线通信模块、中继以及服务器接收端组成。数据采集端主要负责对电表能耗数据进行采集并通过无线模块发送给中继,中继负责将其无线模块接收到的采集端数据发送给服务器端进行显示并分析。数据采集端硬件方面本文采用STC90C58AD型单片机,由于它具有29KB的E2PROM,保证了数据的安全性,保证了断电情况下对能耗以及调度数据的保存,并且在信号采集前添加信号放大、去毛刺的抗干扰处理电路以及高精度跟踪式稳压电源电路的硬件设计,保证了信号数据高可靠性,而无线模块本文使用的是JTT-433-UDI嵌入式微功率无线数字信号传输模块,中继部分按照实际情况制定的通信协议对数据进行路由发送,保证了数据通信的稳定性,同时由于其采用了无线通信模式,使得系统适用范围大大增加,免除了线路铺设的困扰。服务器接收端则用VC++6.0设计,对数据进行直观的显示,以此形成了整个数据传输系统,实现基于网络式RTU电力数据的传输系统的设计,对远程能耗数据进行了监测,通过一个无线抄表的实例对网络式RTU技术数据传输系统进行了深入的研究。该系统设计之后,对整个系统各个部分以及网络进行了测试,分析了结果,并对系统当前的问题进行了总结,提出了未来的改进方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 背景和意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 本文主要工作
• 1.4 本文章节安排
• 第2章 数据的通信协议的制定及相关编译软件
• 2.1 通信协议的制定
• 2.1.1 网络结点分布
• 2.1.2 传输数据协议数据段解析
• 2.1.3 监控中心指令数据格式
• 2.1.4 数据协议的具体数据格式
• 2.1.5 新协议的制定
• 2.2 软件开发环境简介
• 2.2.1 单片机程序的编译与调试
• 2.2.2 Keil C51集成开发环境μ Vision3
• 2.2.3 接收后台设计软件VC++6.0
• 2.3 本章小结
• 第3章 硬件芯片选型及模块外围电路设计
• 3.1 电能能耗数据采集模块
• 3.1.1 微处理器选型
• 3.1.2 跟踪式稳压电源供电电路设计
• 3.1.3 最小系统电路设计
• 3.1.4 高精度脉冲抗干扰整形电路设计
• 3.1.5 串行通信接口电路设计
• 3.2 485和脉冲式采集模块的PCB设计
• 3.3 中继模块的设计
• 3.4 无线模块选型
• 3.5 程序烧写
• 3.6 本章小结
• 第4章 软件设计
• 4.1 脉冲式接收端采集处理
• 4.1.1 脉冲计数
• 4.1.2 数据存储保护
• 4.1.3 中断响应处理
• 4.1.4 脉冲式接收端采集装置软件设计流程
• 4.2 RS485式接收端采集处理
• 4.2.1 字节偶校验位处理
• 4.2.2 数据帧解析
• 4.2.3 双串口驱动
• 4.3 通信数据封装
• 4.4 服务器接收终端的设计
• 4.4.1 界面的设计
• 4.4.2 串口通信接收处理
• 4.4.3 大小端模式问题处理
• 4.5 本章小结
• 第5章 系统软硬件调试
• 5.1 无线模块的使用
• 5.2 硬件调试
• 5.3 软件代码调试
• 5.4 整体调试
• 5.5 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录A 电路图纸
• 附录B 部分核心程序源代码
• 攻读学位期间的研究成果