超声热量表及远程抄表系统设计.pdf

摘要摘要我国正在向建设节约型社会努力,其中就包括住宅集中供热系统将全面实施分户计量和收费制度。但传统的热量表存在精度低,价格高,水质要求高, 不具备远程控制等诸多问题。为此,亟待开发出一款更加性价比高,测量精确,功能优良的新型产品。在具体分析造成传统热量表产生误差的各种因素并参考国内外文献的情况下,开发了一款新型超声波热量表。,采用低功耗s3c2440芯片作为积算仪, 植入嵌入式操作linux系统,采用集成DTU无线发送模块,借助通信运营商 GPRS网络,设计出了数据服务中心软件,实现远程用户数据采集及监控。数字化的热量表与互联网的结合给人们提供了智能家居全新体验,经实验可知, 本热量表设计性能优越,数据中心软件的抄表响应迅速。论文主要内容如下: 第一章超声波热量表的提出背景、研究意义及国内外研究现状。分析现有产品在功能上存在的不足,说明超声波热量表是未来热量计量的发展方向。第二章建立超声波热量表及远程抄表系统设计理论。介绍各种超声波流量原理,并选择时差法作为本课题研究热能表的理论基础。推导出热量计算公式,并定量分析了几种主要误差的因素。对产生波换能器与温度传感器原理分析并选型。简要介绍GPRS网路技术及GPRS DTU无线发送模块选型。第三章软硬件平台搭建。选用mini2440作为开发平台,全面分析引导程序Uboot移植、内核与根文件系统制作及驱动程序开发,建立嵌入式Linux操作系统平台。第四章测量模块开发。,设计测量模块的硬件电路及软件流程图。第五章应用软件开发。详述在搭建好的软硬件平台上开发基于QT图形界面的热量表应用程序。设计远程抄表服务器软件的架构并开发其中GPRS网络无线通信服务模块。提出了无线通信服务软件具体功能模块的设计思路。第六章实验数据与分析。说明我国热量表性能标准,等级划分。对热量摘要表测试,列出实验数据,分析误差产生原因。第七章总结展望。针对超声热量表及远程抄表系统设计进行总结,对课题中不够完善的地方提出改进的思路。关键词:超声波热量表;;GPRS;远程抄表系统;超声波换能器; Abstract ABSTRACT Our country mitted tothedirection ofconstructing aconservation。oriented society,which includes household metering and charging system ofresidential central heating ,the traditional heat meter has thedisadvantages oflow accuracy,hi曲price,higll qualityreqmrements,no remote controland to develop amorecost-effective,accurate,fully functional andintelligentproduct is all urgentproblem tobesolved. Inthe situation ofanalysising inthe error causes oftraditionalheat meter and studying references athome andabroad,the paper develops anew ultrasonicheat meter. Intheultrasonicheatmeter,enhanced time digital conversion chip TDC--GP2 and ultrasonic sensors are used fordetection module,low-power consumption$3C2440 chip isused fortotalizerand theembedded operating linux system isimplanted. Advanced ultrasonic testing technology,puting features ofARM chip andgood reliability ofLinux e11suregood reliability forultrasonic heat addition,the DTU wireless module integrated heatmeter and datacenter software can collectand monit