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开题报告样例.pdf

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本科毕业设计（论文） 开题报告 题目超声水表IrDA接口及手持抄表仪的设计与实现 学院信息科学与工程学院 专业 班级 学号 学生姓名 指导教师 开题日期 1 宁波大学信息科学与技术学院本科毕业设计(论文) 开题报告 题基于超声水表的红外抄表手持仪的设计指导教师 目与实现 分院信息学专业班级 院 学生姓学号开题日期2011年09 名月05日 一、选题的背景与意义 水表是供水企业与自来水用户水量贸易结算的计量器。普通机械式水表在 供水行业中已经使用了几十年，无论是供水企业还是用户对其计量和机械性能 都很了解。机械水表流量测量范围相对较窄，水表长期运行在大流量时易使水 表的机械传动部件加速磨损和老化，致使水表走慢直至停表，小流量时（小于 最小流量的较小流量）水表偏慢或不计量，从而对供水企业造成很大的经济损 失。现在，各种技术先进的水表很多，比如远传、电磁、超声波、智能卡等， 这些水表在不同的方面对加强水表的管理都起到了一定的作用。如今，原来的 人工抄表已经到了，逐步淘汰的阶段了，因此急需要一种可以代替人工抄表的 方式出现，所以智能抄表也就应运而生。 智能抄表是利用当代微机技术﹑数字通讯技术﹑数据采集﹑处理于一体， 将城市用水信息加以综合处理的系统，就目前来看主要有四大类型[1]: 智能卡水表：它是一种“先付费，后用水”方式，其主要不足之处，在 于它不实行抄表，也无联网，引起供水调度和均衡的难以把握。 分线制集中抄表：首先在普通水表的基础上加装传感器件，将机械式读数 信号转换成电信号后传输出去，再由数据采集器定时顺序采集来自多路分线连 接的水表信号并进行数据处理﹑存储﹑故障记录等。分线制集中抄表由于铺设 分户线使安装(尤其是改装)任务繁重，存在许多隐患，错综复杂的线路更使得 维护工作困难重重，维护费用也相应增加。 总线制集中抄表模式：是将一体化芯片(将采集﹑存储﹑传输电路集成于 2 一体，掩模为一专用芯片)装配于表体上的一种智能水表，各户表通过一总线 掛接。户表本身能进行采集﹑存储﹑传输等基础工作，消除了外界因素对计量 的影响。 无线发射式水表：在智能水表的基础上加装无线收发装置，通过无线通信 技术收发数据。此种水表无需铺设线路，维护与安装方便。目前的无线通信技 术有蓝牙通信、GPRS通信、红外通信等。蓝牙，是一种支持设备短距离通信 （一般10m内）的无线电技术，在有效范围内可越过障碍物进行连接，组网方 便，安全性好。GPRS技术是在现有的GSM网络上增加的一种新型分组数据 传输技术，具有永久在线、快速登录、高速传输、按量计费、实时性与可靠性 好、便于维护等特点。红外通信技术是利用红外线作为传递信息的媒体，具有 技术成熟、抗干扰能力强、成本低廉、信息安全性高、兼容性好和通讯速率较 高的特点。 如今随着水表用户的逐年增加，给人工抄表的员工带来了非常大的工作 量，如何减轻抄表员工的负担成了一项重要课题。响应国家“智慧城市”建设， 在智能水表发展良好的情况下，急需要用到智能抄表来代替人工抄表，来实现 水表智能一体化，所以考虑到用红外通信技术来实现智能抄表。因为无线通信 将是今后数据通信的主流技术，红外通信技术在无线通信中的发展是比较迅速 的，而且其相关技术和设施都已成熟，相对于其他在抄表应用中的无线通信技 术有明显的优势，因此成了首选。 红外手持仪的出现将会给抄表员工和水表用户带来福音，因其智能化、 便携性、易操作性，减轻了抄表员工的工作量，节约了时间，提高了效率，减 少了人为的失误，同时也方便了水表用户能实时掌握自家用水的情况。所以对 它的研发是非常有必要的。 本项目研发的红外抄表手持仪是在宁波大学研发的红外通信智能水表上 实现，该智能水表是利用现代微电子技术和现代传感器技术，结合红外通信模 块实现了精确用水计量和数据无线传输功能。红外抄表手持仪则是下位水表与 上位PC之间的纽带，是一个以单片机为中心的小型信息采集及传递系统。 因为红外抄表的整个项目由硬件设计和软件编程组成，工作量大，在时间 有限的前提下将整个项目按照数据的传输分成红外通信和USB通信两部分，本 3 项目是研究红外通信技术并完成硬件设计制作，实现红外通信功能，研究范围 如图虚线框所示。另一位同学主要是研究USB通信技术并完成软件设计，实现 数据的上传和管理。 红外通信技术是一种点对点的数据传输方式，是目前世界范围内被广泛使 用的一种短距离无线连接传输技术，本项目设计的红外抄表手持仪提供了数据 从智能水表到上位PC的硬件通道，整个的抄表系统成本低，功耗小，若研发完 成，因其显著的优势，将能很好地被供水部门采用，并且整个抄表系统加以改 造后便能够用于供电、供气和供热等部