摘 要

近年来，随着计算机技术和网络技术的普及，物联网技术得到了迅速的发展，各种智能化远传水表也逐渐在各个现代化小区中得到了普遍的应用；供水公司也由最开始的传统手工抄表方式发展到了现在的远程智能化抄表方式。本文主要研究与设计一种基于M-Bus的远传水表数据采集系统，实现远传水表的数据采集传输和处理功能，主要研究与工作内容如下：

（1）从供水管理的实际应用需求出发，确定系统设计需求和设计方案。根据项目需求，设计基于M-Bus总线的数据采集传输系统和后台管理系统。结合M-Bus总线原理对智能水表终端上存储的数据进行传输和上传；上位机采用Java语言，基于TCP协议和Socket网络编程写一套多线程的客户端管理系统和服务器，服务器用于对采集到的数据进行存储，客户端管理系统主要用于对用户的用水数据进行查询和计费。

（2）设计基于M-Bus的远传水表数据采集系统硬件部分，主要设计M-Bus从机和总线数据收发电路，以及总线和主机之间的电平转换电路。

（3）开发基于M-Bus的远传水表数据采集系统软件部分，主要包括数据接收发程序、客户端和服务器，客户端和服务器采用MyEclipse集成开发环境开发，可视化窗体设计采用的是NetBeans开发。

本文的研究设计工作为供水智能化管理提供了技术基础，尤其为远传水表数据采集提供了解决方案。

关键词：M-Bus；数据传输；TSS721A；Java编程

Abstract

In recent years, with the popularization of computer technology and network technology, Internet technology has been rapid development, all kinds of intelligent remote meter also gradually and has been widely used in various modern residential area;Water supply company also start from the traditional manual meter reading way of development to the intelligent remote meter reading way now.In this dissertation, we research and design a kind of remote water meter based on M-Bus data acquisition system, realize remote meter data acquisition transmission and processing functions, research and work content is as follows:

(1) starting from the actual application requirements of water supply management, system design requirements and design scheme is determined.According to the project requirements, design data acquisition based on M-Bus transmission system and the background management system.Combined with the M-Bus Bus on the principle of intelligent water meter terminal storage and upload data transmission;PC using the Java language, based on the TCP protocol and Socket network programming to write a multi-threaded client management system and the server, the server for the collected data for storage, client management system is mainly used for the data of water to the user to query and billing.

(2) design based on M-Bus remote meter data acquisition system hardware parts, main design M-Bus from the machine and the Bus data sending and receiving circuit, and the level conversion circuit between Bus and the host.

(3) the development of remote meter based on M- Bus data acquisition system software part, mainly including data reception procedures, the client and the server, client and server using MyEclipse integration development environment, visual form design is used in NetBeans development.

The design work of this paper provides a technology base intelligent management of water supply, especially for remote meter data acquisition provides a solution.
Keywords: M-Bus;Data transmissionion;TSS721A;Java Programming;

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1论文研究背景及研究对象 1

1.1.1 论文的研究背景 1

1.1.2 论文的研究对象 1

1.2国内外研究现状 2

1.3论文工作的目的和意义 2

1.4 论文课题支撑与主要研究内容 3

1.4.1 论文的课题支撑 3

1.4.2 论文的主要研究内容 3

第2章 基于M-bus的远传水表数据采集系统的总体设计 4

2.1总线式抄表技术 4

2.2远传水表数据采集系统经济性分析 5

2.3远传水表数据采集系统功能设计分析 5

2.4远传水表数据采集系统总体结构 5

2.5 本章小结 10

第3章 基于M-bus远传水表数据采集系统硬件设计 11

3.1 远传水表数据采集系统硬件总体结构 11

3.2 从机收发器电路模块 11

3.3 总线模块 12

3.4 主机接口电路模块 12

3.4.1 主机发送电路模块 13

3.4.2 主机接收电路模块 13

3.4 本章小结 14

第4章 基于M-bus远传水表数据采集系统软件开发 15

4.1 M-Bus程序设计 15

4.2主机管理软件和服务器设计 18

4.3本章小结 26

第5章 全文总结与展望 27

5.1 全文总结 27

5.2 论文工作展望 27

参考文献 28

致 谢 30

第1章 绪论

1.1论文研究背景及研究对象

1.1.1 论文的研究背景

长久以来，广大自来水家庭用户的用水收费模式依旧是通过人工抄表的方式，随着计算机技术的普及、现代通信技术的发展，传统的手工抄表方式已经逐渐被数字化方式的远程抄表系统所取代。数字化方式远程抄表系统便于操作、管理以及统计,这种数字化远程抄表方式不但能够准确抄表，性能可靠，而且便于维护，与传统手工抄表方式相比，具有极大的优越性。一般来说，智能远传水表是由普通发信水表加上电子采集模块而组成，电子采集模块部分的主要功能完成信号采集、数据处理、存储并将数据通过通信线路上传给上位机。智能远传水表表体采用一体化设计，它可以实时的将用户用水量记录并保存，每块水表都有唯一的标识代码，当智能水表接收到上位机管理系统发送过来的抄表指令后就可以即时的将水表数据上传给管理系统。

远传水表数据采集系统是现代化智能远传抄表系统的底层核心部分，通过该远传抄表系统，供水管理部门可以随时监控居民的用水情况，使抄表工作不受时间的限制，在管理以及收费工作方面，具有的很大的优势和便利性；在经济效益方面，这种抄表方式降低了人工费用，偷水、漏水费用以及供水水表的部分管理费用等。同时，这种收费方式相较于传统的人工收费方式，使水表抄收过程更加的准确，能够避免人工在收费过程中的一些错计、漏计用水量问题，而且也可以杜绝社会上的一些拖欠水费等不良现象，具有很可观的社会效益。综上所述，远传智能抄表系统具有非常可观的研究价值，而远传智能水表的数据采集系统作为抄表系统的一部分，具有重要的研究意义。

1.1.2 论文的研究对象

在武汉威派科技有限公司做毕业设计期间，公司研究项目主要是供水管网的漏点定位问题，其中的供水管理系统就是采用的总线式远传水表的数据采集系统；其结构图原理如图1.1所示。