智能電表管理系統(tǒng)

1、姓名專業(yè)班級論文名稱指導(dǎo)教師畢 業(yè) 論 文目錄摘要 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。一、 選題背景 2創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。1.1課題概述殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。1.2技術(shù)背景釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。二、用戶需求分析 彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。2.1技術(shù)需求 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。2.2功能需求廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。三、 概要設(shè)計(jì) 8楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。3.1系統(tǒng)的構(gòu)成 8鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。3.2系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn) 9籟叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。四、 詳細(xì)設(shè)計(jì) 1預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。4.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 1（滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。4.2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 1華誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。4.3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 27擁締鳳襪備訊顎輪爛

2、薔。五、 關(guān)鍵技術(shù)5贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。5.1構(gòu)造合適的16進(jìn)制通信數(shù)據(jù) 52壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。5.2串口通信發(fā)送16進(jìn)制數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn) 55蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。5.3串口通信接收硬件返回的16進(jìn)制數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn).56買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。5.4分析硬件返回?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用戶可讀數(shù)據(jù) 57綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。六、安裝與使用說明 6驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。6.1安裝說明6貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。6.2使用說明6鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。6.3注意事項(xiàng)6構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。七、致謝 6輒嶧陽樫籪癤網(wǎng)儂號澩。八、參考資料6堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。摘要智能電表管理系統(tǒng)是為了在物業(yè)管理中對用電狀況進(jìn)行智能化管理的解

3、決方案，使得電能的管理更加簡潔、人性化和自動化。目前企業(yè)宿舍、公寓用電管理是其中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)， 同時(shí)隨著電力系統(tǒng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及電能管理系統(tǒng)的不斷完善，且伴隨著計(jì)算機(jī)技 術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的交叉和綜合發(fā)展，人們進(jìn)入了高度發(fā)達(dá)的信息時(shí)代。 本系統(tǒng)就是結(jié)合這些發(fā)展中的優(yōu)勢資源而融合出來的產(chǎn)品，可以讓使用者更方便快捷的享受高科技所提供的服務(wù)。智能電表管理系統(tǒng)主要有計(jì)算機(jī)、智能電表、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器等各部 分組成，對各個(gè)樓棟的電表實(shí)行用電管理，此管理系統(tǒng)可以高效快捷的完成任務(wù)，省去了傳統(tǒng)普通電表需要定期派專人上門抄表催收電費(fèi)等耗時(shí)費(fèi)力的工作。系統(tǒng)采用C#語言在Microsoft V

4、isual Studio 2005 集成開發(fā)平臺上進(jìn)行編程開發(fā)，并使用微軟的SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)以提高數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)使用了SerialPort控件組織十六進(jìn)制數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了串口通信功能。系統(tǒng)共包含四項(xiàng)主要功能，一、包括數(shù)據(jù)庫管理功能，系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫設(shè) 計(jì)科學(xué)合理，字段命名規(guī)范，鍵值設(shè)置合理，易于后期的維護(hù)和管理；二、具有用戶信息管 理功能，可以進(jìn)行 操作員信息管理，編輯用戶使用權(quán)限.(2)電表信息管理，可以查看并修改住宅小區(qū)的用戶電表信息.(3)樓棟信息管理，可以查看并修改小區(qū)內(nèi)樓棟的名稱及樓層數(shù)量.(4)用戶用電記錄查詢，可以多條件查詢用戶的用電信息；三、系統(tǒng)同時(shí)具

5、有串口通信功 能，可以完成(1)顯示當(dāng)前正向有功總電能.(2)查詢電表地址.(3)通斷電控制；四、系統(tǒng)還具有 權(quán)限管理功能，任何越權(quán)操作都將被拒絕，當(dāng)用戶具有較高使用權(quán)限時(shí)才可以使用系統(tǒng)中的 較多功能，例如” admin ”用戶可以更改系統(tǒng)中其他操作員的使用權(quán)限，提高系統(tǒng)管理的質(zhì)量 與效率。識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。關(guān)鍵字：智能電表管理系統(tǒng)；C# ； Visual Studio 2005 ； SQL Server 2005第61頁選題背景1.1課題概述物業(yè)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的管理體系，企業(yè)宿舍、公寓用電管理是其中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，企業(yè)宿舍、公寓內(nèi)偷電、漏電、超負(fù)荷用電等現(xiàn)象一直是困擾物業(yè)管理的普遍問題；

6、近幾年隨 著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，企業(yè)宿舍、公寓內(nèi)電腦以及各種電器逐漸的普及，導(dǎo)致用電量與日俱增，以往的單一照明用電已不能滿足日常需求，同時(shí)企業(yè)宿舍、公寓電費(fèi)開支日益增多，各單位也不時(shí)出現(xiàn)用電安全問題。凍鈹鋨勞臘錯(cuò)癇婦脛糴。目前在社區(qū)、公寓使用的智能電表管理系統(tǒng)主要是能符合當(dāng)今各大單位物業(yè)關(guān)于對公寓 用電管理改革的所有需求，并徹底解決以往偷電、漏電、管理混亂等諸多問題?；緦?shí)現(xiàn)了 自助購電、用電科學(xué)收費(fèi)、安全管理等多項(xiàng)功能。恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。由此可見，智能電表管理系統(tǒng)將是物業(yè)用電管理發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)普通電表需要定期派專人上門抄表催收電費(fèi)，工作量大，給公寓供電集中管理帶來很多的不便。例如需要將

7、眾多的電表集中安放到一個(gè)專門的房間要占很大的空間，此外，其工程的復(fù)雜性及后續(xù)結(jié)構(gòu)、電器的配置等費(fèi)用也比較昂貴，同時(shí)仍需派專人催收電費(fèi)。鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。鑒于以上有原因我們有必要開發(fā)出一種幫助物業(yè)管理人員管理智能電表的軟件系統(tǒng)，可以完成的功能包括：(1) 發(fā)送串口通信數(shù)據(jù)操作硬件。(2) 讀取硬件接口返回的數(shù)據(jù)。(3) 讀取數(shù)據(jù)庫，將信息顯示至操作界面。(4) 對用戶的用電額度進(jìn)行多條件選擇查詢。(5) 對操作員編輯完成的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的寫入數(shù)據(jù)庫。(6) 對使用電表系統(tǒng)的用戶進(jìn)行權(quán)限管理。本系統(tǒng)主要使用 C#語言在Microsoft Visual Studio 2005集成開發(fā)平臺上編程實(shí)現(xiàn)，

8、智能電表系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要由SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫存儲以保證其安全性，系統(tǒng)的總體界面盡量具有美觀性、人性化、簡潔性，由系統(tǒng)維護(hù)的數(shù)據(jù)庫在操作過程中也盡量做到安全可靠。碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。1.2技術(shù)背景伴隨著電力系統(tǒng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及電能管理系統(tǒng)的不斷完善，電能表的結(jié)構(gòu)和性能也經(jīng)歷了不斷更新、 優(yōu)化的發(fā)展過程：由最初的感應(yīng)電能表， 發(fā)展到后來的感應(yīng)系脈沖電 能表，直到現(xiàn)在的純電子式電能表。閿擻輳嬪諫遷擇植秘騖。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)的交叉和綜合發(fā)展， 人們進(jìn)入了高度 發(fā)達(dá)的信息時(shí)代。 現(xiàn)代化的電能管理模式， 需要訪問電能表的很多信息， 同時(shí)決策還要與電

9、能表進(jìn)行雙向通訊。由于數(shù)字型電能表是以微處理器為核心，所以功能容易擴(kuò)展，容易和配電自動化系統(tǒng)集成，所以數(shù)字型電能表有取代傳統(tǒng)感應(yīng)式電表的趨勢。氬嚕躑竄貿(mào)懇彈濾頷澩。(1) 電能表的歷史及發(fā)展趨勢作為測量電能的專用儀表電能表，自誕生至今已經(jīng)有一百多年的歷史。隨著電力系統(tǒng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及電能管理系統(tǒng)的不斷完善，電能表的結(jié)構(gòu)和性能也經(jīng)歷了不斷更新、 優(yōu)化的發(fā)展過程： 最初的感應(yīng)電能表， 發(fā)展到后來的感應(yīng)脈沖電能表，直至現(xiàn)在的純電子式電能表。感應(yīng)式電能表是利用處于交變磁場的金屬圓盤中的感應(yīng)電流與有關(guān)磁場形成力的原 理制成的。感應(yīng)脈沖電能表仍然采用感應(yīng)式電能表的測量機(jī)構(gòu)作為工作元件，有光電傳感器完

10、成電能脈沖轉(zhuǎn)換， 然后經(jīng)電子電路對脈沖進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對電能的測量。 純電子式電能表的原理是采用電子電路對脈沖進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對電能的測量。 純電子式電能表的原理是采用電子電路來實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量，所以電子式電能表的共同特點(diǎn)是采用乘法器，更具所依托的乘法器為模擬的還是數(shù)字的可分為模擬乘法器型電子電能表和數(shù)字乘法器型電子電能 表。釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。感應(yīng)式電能表已經(jīng)完成它的歷史使命。因?yàn)楦袘?yīng)式電能表有著無法克服的缺陷。首先， 機(jī)械磨損是感應(yīng)式電能表無法克服的缺陷，磨損的后果是表越走越慢。 其次，偷竊電現(xiàn)象嚴(yán)重：感應(yīng)式電能表由于電流、電壓接線端子外露，很容易采用改接線或倒表手段進(jìn)行偷竊電，這是包括

11、我國在內(nèi)的發(fā)展中國家普遍存在的嚴(yán)重問題。再次，抄表方式單一落后：感應(yīng)式電能表采用的是人工登門手工抄表，抄表人員要走家串戶上樓、下樓，這種原始的查表方法不僅造成了人力、物力的浪費(fèi)，而且在查表時(shí)會打擾居民的正常生活，甚至給居民帶來安全隱患，這與現(xiàn)代化用電管理極不適應(yīng)。慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼。未來電能表有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢：1. 電子式電能表全面替代感應(yīng)表電子式電能表之所以能取代感應(yīng)表而成為市場的寵兒，有諸多的優(yōu)勢：（1）可靠性：精度長時(shí)間不變、無須輪校、無安裝、運(yùn)輸影響等；（2）準(zhǔn)確度：寬量程、寬功率因數(shù)、啟動靈敏、防潛可靠等；（3）功能：可實(shí)行集中抄表、多費(fèi)率、預(yù)付費(fèi)、防竊電、多功能等；（4）性價(jià)比

12、：性價(jià)比高、可預(yù)留擴(kuò)展功能、受原材料漲價(jià)影響小等。諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動禪瀉類。2. 液晶顯示器加速替代字輪計(jì)度器液晶顯示器之所以能獲得越來越多的客戶的認(rèn)可，主要是因?yàn)椋阂壕э@示器的可靠性和壽命得到行業(yè)的普遍認(rèn)可；（2）液晶顯示器能顯示更多信息 （漢子提示、多排顯示等）；（3）集中抄表數(shù)據(jù)和人工讀表數(shù)據(jù)的一致性要求；（4）液晶顯示器功耗低，可以停電時(shí)顯示；（5）液晶顯示器在黑暗中還可以采用背光顯示。嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。3防竊電要求進(jìn)一步加強(qiáng)對電能表防竊電的要求也越來越高，機(jī)械表對此隨著竊電方式的更加多樣化和隱蔽化，目前竊電的主要方式有： 干擾計(jì)量熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫自動抄表成為用戶強(qiáng)烈的需求，因已越

13、來越力不從心，電子式電能表則表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢。元件，更改接線方式，打開表蓋更改為內(nèi)部線路或數(shù)據(jù)等。4具有通信接口尤其是 RS485接口成為趨勢 隨著抄表到戶的逐步實(shí)施以及電力部門的體制改革,此越來越多地要求電表配備通信接口。電表配備RS485接口具有成熟和性價(jià)比的優(yōu)勢，適合未來采用更新、更好的通信技術(shù)，因此成為用戶目前較為理想的選擇而逐步成為標(biāo)準(zhǔn)配置。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。（2）抄表方式的現(xiàn)狀及其特點(diǎn)目前，國內(nèi)抄表方式有人工抄表、有線遠(yuǎn)程抄表、無線遠(yuǎn)程抄表。人工抄表模式 有產(chǎn)品生產(chǎn)和運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是也有很難以克服的缺點(diǎn): 由于人為因素的存在，抄表質(zhì)量難以保證。 不利于大批量數(shù)據(jù)處理，需要

14、人工輸入和校驗(yàn)，增加電力部門人員編制。 入戶抄表難度大，而且需要抄表人員爬樓，增加抄表人員的工作量。無線抄表模式 是指采用無線通信方式來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表的方式。主要有以下兩種實(shí)現(xiàn)方 式：一種方式是大功率無線傳輸，利用固有的無線服務(wù)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)：如GSM GPRS CDMA網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表，該方式使用范圍廣，通信成功率高，無需額外申請頻段。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。另一種方式是手持無線超標(biāo)裝置或車載無線抄表裝置，屬于小功率無線傳輸，這種方式必須首先向有關(guān)部門申請頻段，且信號只能在一定的范圍內(nèi)有效，抄表范圍較小如一個(gè)生活/小區(qū)。穎芻莖峽餑億頓裊賠瀧。用無線自動抄表技術(shù)，不僅能節(jié)約人力資源，更重要的是可提高

15、抄表的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性，使管理部門能即時(shí)準(zhǔn)確獲得數(shù)據(jù)信息。但是，無線抄表技術(shù)投入巨大， 在短時(shí)間難以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。有線抄表模式 可以分為以下幾類：1. 基于有線電視寬帶的自動抄表它是將用戶的用電數(shù)據(jù)通過特殊的電視信號，將之轉(zhuǎn)換為能在有線網(wǎng)上傳輸?shù)男盘?，然后進(jìn)行解調(diào)，達(dá)到信息通信的目的。但在硬件實(shí)現(xiàn)上存在較大難度、可行性差，有待理論和 技術(shù)上進(jìn)一步的突破。銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。2基于電力載波的遠(yuǎn)程抄表基于電力線載波的遠(yuǎn)程抄表技術(shù)以低壓電力線為通信媒介，用戶終端的用電數(shù)據(jù)與集中器之間的通信通過電力線載波技術(shù)來完成。擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。3基于總線技術(shù)的遠(yuǎn)程抄表 基于RS4

16、85總線技術(shù)的遠(yuǎn)程抄表用戶的電能表通過總線與集中器連接，一個(gè)小區(qū)安裝一個(gè)或多個(gè)集中器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集， 數(shù)據(jù)采集一次性抄讀成功率及可靠性較高。賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。 基于LONWORKS技術(shù)的遠(yuǎn)程抄表LONWORKS網(wǎng)絡(luò)是通過一種或多種通信媒體相互連接的智能化設(shè)備或節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的，具有開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、 較好的互換性及可構(gòu)造性和優(yōu)良的可靠性。這種抄表方式的核心是芯片Neuron ,通過該芯片來完成數(shù)據(jù)的采集、處理以及與上位機(jī)的通信等等。塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。(3)軟件系統(tǒng)架構(gòu)C#語言C#是一種精確、簡單、類型安全、面向?qū)ο蟮恼Z言。說到C#,就不得不先得簡單介紹一下.net。到底什么是.net呢：按照微軟

17、的定義為：.net代表一個(gè)集合，一個(gè)環(huán)境，它可以作 為平臺支持下一代In ternet的可編程結(jié)構(gòu)。C#是 .net的代表語言。裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。1. 首先，它完全支持面向?qū)ο蟆?. 支持分布式，之所以有C#是因?yàn)槲④浵嘈欧植际綉?yīng)用程序是未來的趨勢，即處理過程分布在客戶機(jī)和服務(wù)器上。所以C# 一出生就注定了能很好解決分布式問題。倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驚。3. 跟Java類似，C#代碼經(jīng)過編譯后，成為了一種IL(中間語言)。在運(yùn)行時(shí)，再把IL編 譯為平臺專用的代碼。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。4. 健壯，C#在檢查程序錯(cuò)誤和編譯與運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤一點(diǎn)也不遜于Java, C#也用了自動管 理內(nèi)存機(jī)制。5. C

18、#不像Java那樣完全摒棄了指針和手動內(nèi)存管理。C#默認(rèn)情況下是不能使用指針的，程序員在有必要時(shí)可以打開指針來使用。這樣可以保證編程的靈活性。驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。6安全性：C#的安全性是由.net平臺來提供的。C#代碼編譯后成為IL語言。是一種受 控代碼，.net提供類型安全檢查等機(jī)制保證代碼是安全的?，嶀暈R曖惲錕縞馭篩涼。7可移植性：由于 C#使用類似Java的中間語言機(jī)制。使得 C#也跟Java類似，可以很 方便的移植到其他系統(tǒng)。在運(yùn)行時(shí)，再把中間代碼編譯為合適特定機(jī)器的代碼。鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。8解釋性：C#也是一種特殊的解釋性語言。9高性能：C#八代碼編譯成中間語言后，可以高效的執(zhí)

19、行程序。10. 多線程：與Java類似，可以由一個(gè)主進(jìn)程分出多個(gè)執(zhí)行小任務(wù)的多線程。11. 在本系統(tǒng)中，由于 C#語言有專門處理串口通信的SerialPort控件，以及連接數(shù)據(jù)庫的SqlConnection控件，因此使得程序員的編程效率得到了很大的提升，這是.net平臺為處理底層硬件平臺所做的努力。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。C#的強(qiáng)大時(shí)依賴于.net的發(fā)展，而.net的發(fā)展是看微軟在.net上的決心和投入的多少。C#目前主要是應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)編程上，其他領(lǐng)域比如數(shù)據(jù)庫、窗體編程，都在逐漸增大。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。系統(tǒng)存儲使用的數(shù)據(jù)庫SQL Server 2005Microsoft SQL Server

20、2005是用于大規(guī)模聯(lián)機(jī)事務(wù)處理、數(shù)據(jù)倉庫和電子商務(wù)應(yīng)用的數(shù) 據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析平臺。峴揚(yáng)爛滾澗輻灄興渙藺。SQL Server 2005旨在幫助企業(yè)迎接這些挑戰(zhàn)。這個(gè)下一代數(shù)據(jù)管理和分析解決方案將 給企業(yè)數(shù)據(jù)和分析應(yīng)用程序帶來增強(qiáng)的安全性、可伸縮性和可用性，使得它們更易于創(chuàng)建、 部署和管理。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。SQL Server 2005基于SQL Server 2000的強(qiáng)大功能之上，提供了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)管理和 分析解決方案，它將會給不同規(guī)模的組織帶來幫助：則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。 構(gòu)建、部署和管理企業(yè)應(yīng)用程序，使其更加安全、伸縮性更強(qiáng)和更可靠。 降低開發(fā)和支持?jǐn)?shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)了

21、 IT生產(chǎn)力的最大化。 能夠在多個(gè)平臺、應(yīng)用程序和設(shè)備之間共享數(shù)據(jù)，更易于連接內(nèi)部和外部系統(tǒng)。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。 在不犧牲性能、可用性、可伸縮性或安全性的前提下有效控制成本。SQL Server 2005在以下三個(gè)重要方面改善了我們的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)：企業(yè)數(shù)據(jù)管理、開發(fā)人員效率和商業(yè)智能。它在可接受的價(jià)格和許可費(fèi)用以及升級到最新的SQL Server和Windows Server System的途徑方面也有新的突破。鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。在智能電表管理系統(tǒng)軟件的制作過程中也是用到了SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供的多個(gè)功能，并獲益于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)多項(xiàng)安全性支持，使得架構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)的

22、安全性更高， 更有保障。稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。（5）專業(yè)知識字節(jié)格式：每個(gè)字節(jié)含8位二進(jìn)制碼，傳輸時(shí)加上一個(gè)起始位（0）、一個(gè)偶校驗(yàn)位和一個(gè)停止位（1），共11位。D0是字節(jié)的最低有效位，D7是字節(jié)的最高有效位。先傳低位。后傳高位。陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。幀格式：幀是傳送信息的基本單元。幀格式如圖1-1。幀起始符68H :標(biāo)識一幀信息的開始，其值為 68H=01101000B.地址域A0A5 :地址域由6個(gè)字節(jié)構(gòu)成，每字節(jié) 2位BCD碼。地址長度可達(dá) 12 位十進(jìn)制數(shù)，可以為表號、資產(chǎn)號、用戶號、設(shè)備號等。具體使用可由用戶自行 決定。當(dāng)使用的地址碼長度不足6字節(jié)時(shí)，用十六進(jìn)制 AAH補(bǔ)足6字節(jié)。

23、低地址位在先，高地址位在后。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。當(dāng)?shù)刂窞?99999999999H時(shí)，為廣播地址?？刂拼aC:其中01表示讀數(shù)據(jù)，04表示寫數(shù)據(jù)，而控制碼前面為0或是8表示方向。數(shù)據(jù)長度L : L為數(shù)據(jù)域的字節(jié)數(shù)。讀數(shù)據(jù)時(shí)L200,寫數(shù)據(jù)時(shí)L50，L=0表示無數(shù)據(jù)域。數(shù)據(jù)域DATA :數(shù)據(jù)域包括數(shù)據(jù)標(biāo)識和數(shù)據(jù)、密碼等，其結(jié)構(gòu)隨控制碼的功能而改變。傳輸時(shí)發(fā)送方按字節(jié)進(jìn)行加33H處理，接收方按字節(jié)進(jìn)行減33H處理。鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。校驗(yàn)碼CS:從幀起始符開始到校驗(yàn)碼之前的所有各字節(jié)的模256的和，即各字節(jié)二進(jìn)制算術(shù)和，不計(jì)超過 256的溢出值。懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。結(jié)束符16H :標(biāo)識一幀信息

24、的結(jié)束，其值為 16H=00010110B.說.切代碼幀起始符68H地址域A0A1A2A3A4A5饋起始符68H控制詢C數(shù)據(jù)度域L數(shù)據(jù)域DATA校驗(yàn)碼CS結(jié)來符16H罔1-11、用戶需求分析2.1技術(shù)需求本系統(tǒng)采用C#語言在Microsoft Visual Studio 2005集成開發(fā)平臺上進(jìn)行編程開發(fā)，并使用微軟的SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)以提高數(shù)據(jù)的安全性，在系統(tǒng)編寫上具有可行性。從經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)方面看，本系統(tǒng)可以服務(wù)電廠，電費(fèi)管理單位、小區(qū)物業(yè)部等，可以為企業(yè)節(jié)省 人力開支。從社會方面看，服務(wù)于大眾，方便電表抄表人員工作，且可靠便捷。謾飽兗爭詣繚鮐癩別濾。2.2功能需求系統(tǒng)

25、外觀：管理系統(tǒng)界面簡潔美觀、易于使用，具有較強(qiáng)的人機(jī)交互性。數(shù)據(jù)庫管理：所使用的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)科學(xué)合理，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的范式要求對其進(jìn)行關(guān)系規(guī)范化。并且數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的字段命名清晰，各個(gè)鍵值設(shè)置合理，易于后期的維護(hù)和管理。咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺。用戶信息管理：能根據(jù)各具體要求將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息讀取至系統(tǒng)界面，并對其進(jìn)行精確的管理與維護(hù)，主要包括：（1）操作員信息管理，超級用戶可以對使用該智能電表管理系統(tǒng) 的用戶信息進(jìn)行準(zhǔn)確編輯。（2）電表信息管理，授權(quán)用戶可以對住宅小區(qū)內(nèi)安裝智能電表的用戶進(jìn)行信息的查詢與編輯。（3）樓棟信息管理，授權(quán)用戶可以對本小區(qū)內(nèi)的樓房信息進(jìn)行管理，對樓房的名稱與樓層數(shù)量進(jìn)行查詢

26、與編輯（4）用戶用電信息記錄查詢，授權(quán)用戶可以進(jìn)入查詢窗口查找各家電表各時(shí)段的電力計(jì)量信息，同時(shí)用戶的查詢支持多條件選擇查詢的 靈活方式?，撝C齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。串口通信：本系統(tǒng)主要是針對 DDS1317-A型單相電子式電能表所進(jìn)行的485集抄實(shí)現(xiàn)，其中通訊功能要求（1）可通過PC機(jī)RS485通訊，完成編程設(shè)置和抄表。（2）RS485接口與電表內(nèi)部實(shí)行電氣隔離。（3）通訊規(guī)約參照DL/T645-1997規(guī)約實(shí)現(xiàn)。使得管理系統(tǒng)具有基本的： （a）.顯示當(dāng)前正向有功總電能。（b） 查詢電表地址。（c）.通斷電控制。麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。權(quán)限管理：為了保證智能電表管理系統(tǒng)的安全性，需要對系統(tǒng)使用的用戶

27、賦予相應(yīng)的使用權(quán)限。數(shù)據(jù)庫的超級用戶賬號和密碼由服務(wù)器的系統(tǒng)管理員設(shè)定，數(shù)據(jù)庫的一般用戶賬戶號和權(quán)限由數(shù)據(jù)庫管理員用戶設(shè)定。并且所有的操作人員進(jìn)入系統(tǒng)前均應(yīng)登陸自己的賬號和 密碼，并通過權(quán)限管理的認(rèn)證，所有操作人員均應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的權(quán)限，任何越權(quán)的操作必須被拒絕。所有的登陸成功與失敗的記錄均應(yīng)有日志記錄，除了用戶管理的基本資料外，工作人員也應(yīng)該根據(jù)自己的權(quán)限進(jìn)行其他的數(shù)據(jù)查詢與編輯。納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。二、概要設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的構(gòu)成選擇基于C#語言開發(fā)的智能電表管理系統(tǒng)以及管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是立足于供電部門當(dāng)前和未來發(fā)展的需要及電能消費(fèi)者的需求，同時(shí)也順應(yīng)了當(dāng)

28、前軟件開發(fā)中的大體趨勢。本系統(tǒng)界面使用流程如圖3-1所示，系統(tǒng)共含有十個(gè)交互界面，分別負(fù)責(zé)各自特定的任務(wù)和功能，系統(tǒng)包含登陸界面、主控制界面、設(shè)置參數(shù)界面以及查詢編輯信息界面。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。3.2系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn)1.本系統(tǒng)在程序編寫上盡量做到了模塊化編程使得各程序模塊分工明確、 運(yùn)行獨(dú)立，系統(tǒng)功能模塊如圖 3-2所示，其主要功能有：滅曖駭諗鋅獵輛覯餿藹。操作員信息管理，管理員可以增刪改使用系統(tǒng)的用戶信息，保證信息的時(shí)效性。(2) 用戶權(quán)限管理，較高權(quán)限的用戶可以改變其他用戶使用系統(tǒng)功能的范圍，例如當(dāng)一個(gè)新用戶被增加進(jìn)來，而且該用戶只擁有收銀員的權(quán)限，那么該用戶就沒有增刪改數(shù)據(jù)庫中信

29、息的權(quán)限。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。(3) 電表信息管理，操作員可以對數(shù)據(jù)庫內(nèi)的電表信息進(jìn)行查詢操作、增刪改電表相關(guān) 信息操作。(4) 樓棟信息管理，系統(tǒng)管理員可以對小區(qū)樓棟的名稱和樓層信息進(jìn)行相應(yīng)的編輯處理，為了保證數(shù)據(jù)庫信息不受破壞，系統(tǒng)會對不具備刪除或修改條件的樓棟給予提示。攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。用戶用電查詢，具備查詢權(quán)限的用戶可以使用多種條件來查詢用戶用電信息，包括 按表號、按用戶姓名、按凍結(jié)日期、按樓棟號等多個(gè)條件查詢。趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。(6)串口通信，系統(tǒng)可以發(fā)送串口通信數(shù)據(jù)操作硬件，使電表跳閘或合閘，同時(shí)系統(tǒng)可 以讀取硬件接口返回的數(shù)據(jù)，查詢電表當(dāng)前電量。夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。W

30、3-2功能模塊2.本系統(tǒng)有以下幾大特點(diǎn)：(1) 較強(qiáng)的系統(tǒng)登陸驗(yàn)證功能，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定了用戶名是唯一標(biāo)識符，保證了登 陸系統(tǒng)的人員能夠一人一個(gè)賬號登陸，同時(shí)在用戶名輸入中規(guī)定了一些非數(shù)字與字母的符號字符為非法字符；為了節(jié)約服務(wù)器的內(nèi)存資源，當(dāng)用戶名密碼均為空時(shí)并不執(zhí)行數(shù)據(jù)庫查詢操作，而一直待用戶的信息填寫完整；為了保障系統(tǒng)不受黑客等的干擾，采用了隨機(jī)驗(yàn)證碼功能，增強(qiáng)系統(tǒng)健壯性。視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。(2) 簡潔的系統(tǒng)操作性，主界面采用了多種界面優(yōu)化措施，不僅將繁雜的數(shù)據(jù)顯示功能保留了下來，同時(shí)還并不影響其系統(tǒng)的整體觀賞性。偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。(3) 靈活的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置能力，操作用戶可以根

31、據(jù)自己的意愿對通信的串口進(jìn)行設(shè)置，對自己登陸系統(tǒng)的密碼進(jìn)行修改。緦徑銚膾齲轎級鏜撟廟。(4) 完善的小區(qū)住宅之樓棟管理與電表管理的功能，用戶可以通過系統(tǒng)界面方便的修改存儲于數(shù)據(jù)庫中的信息，而不會破壞數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。(5) 便捷的硬件電表操作能力，通過管理系統(tǒng)可以輕松快速的抄寫電表電量并控制電表的通斷電能力，改變了以往抄表人員辛苦爬樓抄表的經(jīng)歷。癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。四、詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫名為SmartMeterSystemDB.mdf，其中數(shù)據(jù)庫共包括 4張表，分別是電表信息表(如 表4-1 所示卜樓棟管理表(如表4-2所示)、操作員信息表(如表4-3所示)和用電

32、查詢表(如表 4-4所示)。表結(jié)構(gòu)如下所示。鏃鋝過潤啟婭澗駱讕濾。表4-1電表信息表Ammeter Management表各字段定義字段名類型長度描述是否空值A(chǔ)mmeter IDint系統(tǒng)ID值，自動編號not NULLAmmeter Meter Query Numbern varchar20主鍵，電表號not NULLAmmeter Meter User Namen varchar20表計(jì)名稱NULLAmmeter Addressn varchar30安裝地址NULLAmmeter PassWordn varchar30電表密碼NULLAmmeter Staten varchar10表計(jì)狀態(tài)

33、NULLMeter Buildi ng Namen varchar20外鍵，所屬樓NULLMeter Layer Numn varchar20所屬層NULLCreate Meter Daten varchar20創(chuàng)建日期NULLCreate Meter UserNamen varchar20創(chuàng)建人員NULLModify Meter Daten varchar20修改日期NULLModify Meter UserNamen varchar20修改人員NULLAmmeter Meter User PhotoIDn varchar10用戶照片NULL表4-2樓棟管理表Building Managem

34、ent 表各字段定義字段名類型長度描述是否空值Buildi ngDint系統(tǒng)ID值，自動編號not NULLMeter Buildi ng Namen varchar20主鍵，樓名稱not NULLBuildi ng Layer Numn varchar10樓層數(shù)NULLCreate Buildi ng Daten varchar20創(chuàng)建日期NULLCreate Buildi ng UserNamen varchar20創(chuàng)建人員NULLModify Buildi ng Daten varchar20修改日期NULLModify_Buildi ng_UserNamen varchar20修改人員

35、NULL表4-3操作員信息表Operator.Information 表各字段定義字段名類型長度描述是否空值Operator IDint系統(tǒng)ID值，自動編號not NULLOperator Namen varchar20主鍵，操作員姓名not NULLOperator Sexn varchar10操作員性別NULLOperator UserIDn varchar20身份證號碼NULLOperator Addressn varchar50家庭住址NULLOperator TelPh onen varchar20聯(lián)系電話NULLOperator Staten varchar10操作狀態(tài)NULLCr

36、eate User Daten varchar20創(chuàng)建日期NULLCreate User Namen varchar20創(chuàng)建人員NULLModify User Daten varchar20修改日期NULLModify User Namen varchar20修改人員NULLLimits Of Addn varchar10添加權(quán)限NULLLimits Of Cha ngen varchar10修改權(quán)限NULLLimits Of Deleten varchar10刪除權(quán)限NULLAdmin Statusn varchar10管理員狀態(tài)NULLCashier Statusn varchar10收銀

37、員狀態(tài)NULLMeterState Operator Statusn varchar10表計(jì)狀態(tài)操作NULLQuery Operator Statusn varchar10查詢權(quán)限NULLLogin System Timen varchar20最后登錄時(shí)間NULLLogin System Numint系統(tǒng)登錄次數(shù)NULLOperator PassWordn varchar30登錄密碼NULLOperator PhotoIDn varchar10操作員照片NULL表4-4用電查詢表Query Power表各字段定義字段名類型長度描述是否空值Query User IDint系統(tǒng)主鍵，自動編號not

38、 NULLAmmeter_Meter_Query_Numbern varchar20外鍵，電量查詢表 號NULLQuery Meter Namen varchar20表計(jì)名稱NULLPower Freeze Daten varchar20凍結(jié)日期NULLPower Return Timen varchar20返回時(shí)間NULLUser FreezeNow Powern varchar20凍結(jié)電量NULLUser DayUse Powern varchar20當(dāng)日用電量NULLUser BackupBefore Powern varchar20前一天用電量NULLSQL Server 2005數(shù)據(jù)

39、庫創(chuàng)建語句:CREATE DATABASE SmartMeterSystemDBON(NAME=SmartMeterSystemDB,FILENAME= C: SmartMeterSystemDB.mdf)LOG ON(NAME=SmartMeterSystemDB_log,FILENAME= C: SmartMeterSystemDB_log.ldf)GOUSE SmartMeterSystemDBGOCREATE TABLE Ammeter_Ma nageme nt(Ammeter_ID int NOT NULL,Ammeter_Meter_Query_Number n varchar(2

40、0) NULL,Ammeter_Meter_User_Name n varchar(20) NULL,Ammeter_Address nvarchar(30) NULL,Ammeter_PassWord nvarchar(30) NULL,Ammeter_State n varchar(10) NULL,Meter_Buildi ng_Name n varchar(20) NULL,Meter_Layer_Num n varchar(20) NULL,Create_Meter_Date n varchar(20) NULL,Create_Meter_UserName n varchar(20)

41、 NULL,Modify_Meter_Date n varchar(20) NULL,Modify_Meter_UserName nvarchar(20) NULL,Ammeter_Meter_User_PhotoID n varchar(10) NULL)GOALTER TABLE Ammeter_Ma nageme ntADD CONSTRAINT PK_Ammeter_Meter_Query_Number PRIMARY KEY(Ammeter_Meter_Query_Number)榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。GOCREATE TABLE Buildi ng_Ma nageme nt(Buil

42、di ngD int NOT NULL,Meter_Buildi ng_Name n varchar(20) NULL,Buildi ng_Layer_Num n varchar(10) NULL,Create_Buildi ng_Date n varchar(20) NULL,Create_Buildi ng_UserName n varchar(20) NULL,Modify_Buildi ng_Date n varchar(20) NULL,Modify_Buildi ng_UserName n varchar(20) NULL)GOALTER TABLE Buildi ng_Ma na

43、geme ntADD CONSTRAINT PK_Meter_Buildi ng_Name PRIMARY(Meter_Buildi ng_Name)邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。GOCREATE TABLE Operatornformatio n(Operator_ID int NOT NULL,Operator_Name n varchar(20) NOT NULL,Operator_Sex n varchar(10) NULL,Operator_UserID nvarchar(20) NULL,Operator_Address nvarchar(50) NULL,Operator_TelPho

44、ne n varchar(20) NULL,Operator_State n varchar(10) NULL,Create_User_Date n varchar(20) NULL,Create_User_Name n varchar(20) NULL,Modify_User_Date n varchar(20) NULL,Modify_User_Name n varchar(20) NULL,Limits_Of_Add n varchar(10) NULL,Limits_Of_Cha nge n varchar(10) NULL,Limits_Of_Delete n varchar(10)

45、 NULL,Admin_Status n varchar(10) NULL,Cashier_Status n varchar(10) NULL,MeterState_Operator_Status n varchar(10) NULL,Query_Operator_Status n varchar(10) NULL,Login_System_Time n varchar(20) NULL,Login_System_Num int NULL,Operator_PassWord nvarchar(30) NULL,Operator_PhotoID n varchar(10) NULL)GOALTE

46、R TABLE Operator_I nformatio nADD CONSTRAINT PK_Operator_Name PRIMARY KEY(Operator_Name)嶁硤貪塒廩袞憫倉華糲。GOCREATE TABLE Query_Power(Query_User_ID int NOT NULL,Ammeter_Meter_Query_Number n varchar(20) NULL,Query_Meter_Name n varchar(20) NULL,Power_Freeze_Date n varchar(20) NULL,Power_Return_Time n varchar(

47、20) NULL,User_FreezeNow_Power n varchar(20) NULL,User_DayUse_Power nvarchar(20) NULL,User_BackupBefore_Power n varchar(20) NULL )GOALTER TABLE Query_PowerADD CONSTRAINT PK_Query_User_ID PRIMARY KEY(Query_User_ID)該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。GO4.2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)系統(tǒng)包含一個(gè)登陸窗口， 一個(gè)主程序窗口和主界面下關(guān)聯(lián)的八個(gè)功能窗口。所有窗體的設(shè)計(jì)視圖如下所示：(1)登陸界面登陸界面主要由3個(gè)標(biāo)識

48、Label，3個(gè)文本輸入框，一個(gè)隨機(jī)碼生成 Label以及兩個(gè)按鈕 元素構(gòu)成。其中密碼輸入的文本框的PasswordChar的替代字符設(shè)置為*”，隨機(jī)碼生成的Label由函數(shù)getRandomizer()實(shí)現(xiàn)。劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟?？丶愋涂丶丶忉寕渥abellblAccou nt賬號標(biāo)簽LabellblPassword密碼標(biāo)簽LabellblVerificatio n驗(yàn)證碼標(biāo)簽LabellblVerificatio nCode驗(yàn)證碼生成TextBoxtxtAcco unt賬號輸入框TextBoxtxtPassword密碼輸入框PasswordChar 屬性 “ *”TextBoxt

49、xtVerificati on Code驗(yàn)證碼輸入框Butt onbtn Logi n系統(tǒng)登陸B(tài)utt onbtn Logout退出系統(tǒng)(2)智能電表管理系統(tǒng)主界面【燕】E X何圈 段査】怕 怕迎【電力更也】闔 IA1 W (簾姐辺主界面0朗逹啊土麗錚彩電丟言理蔑陽S岀2斷駅：妙“20042-02 02; 1S：56 與MI曰4 搶成功商尿前司：貝$飆巾埜司:f孫親欝理系配嵐咒*070-EX【舷】6ft on單怕迎1兇 電力查朗阻 Ifll(D 啊如主界面O| QWli1B 土升避XHjp疥電表昔理抵rg電力計(jì)呈“：矣AXA:摟犠ITIf 眾3持 播 SfUia 調(diào)氫黑g:E:?i霊蟲N-99

50、99e_網(wǎng)BI4 申 9099 rJC-4- r- .px 2 M 4T電輛田核日離譏務(wù)毎敘LJS所展忙司甘*年內(nèi)容襯：DOOOMOOOLM S : HVWHOOlQil 農(nóng)：000MMH00L02 ? : MUMHKKKELCra 鑫：oooownooLtM 幕；HKMMKTO0LD5 ft： OOOONnOOL（M 攝；CODOOICOLD7 奩：QOWOMXnOfi 民：0000（底I00L第 S： HKiraxniLQ! 農(nóng)：OOOMKHOOLLL 科；cxoommHLg 鑫：（XKiOWnOOLL4 農(nóng):CODOOXiOOLLE讀莊攜魁育功總電鏈 讀表探塔石助12電壯 厲窈時(shí).筠有功

51、呂理龍 浮表嵐皓石功2電能 遣寰替結(jié)有功良亂辭 諄遙理姑日功息電屋察磯湮菇科功?豈亡 凄表詩壇百功E唱堆 営輕酢鋁有功總坦龍倉爵復(fù)籍有功總型龍 潯忑卉皓石功2電雄 寅寰詩結(jié)有功良晅苗 妙走耳拮百功自電繪: L7H4. 口度 蔻低:淒莊卻堤 報(bào)侗：讀袁熬対 啟両；讀職寶繳:* 露洎!代養(yǎng)射F 甌說；漢和失噸 荘他:.t*4WT 站更：淇和典MF 葩溝：泮礙趣瑁 芯舊：讀祕血 惹值:點(diǎn)蒸卻時(shí) Sffl :謬袁夫SW 航|耳；讀班卻壯 裁洎!邃養(yǎng)煩T KlH ； 肆去呷*惟時(shí)間 300IK 9U:5tt： SM4-M切 III別 I eOM-flM 11:34:1 2OM-D2i 9|:59：ZaJ

52、M-DE-fl n：5fl:E 2004-00-0 ll：5D! SJM-DE-D n：50:E am-KEJi n w：z 3004-teCl 9U:Stl:2 3004-0201 !ll3 mMMll 11:34:3 2004- 91:50:3 2004-Oe-CJ ll:5!3ZOM-DS-fl 3 11: E-D : 3點(diǎn)搦UR EHBOCCCCDI DO O上一天噸有功呂電電 O上二盂痣結(jié)百功E施 C?上三天廉姑首功皂電世 O上四去脫有功怎電直 O上五無莊時(shí)百功總施 Q上応天躺1T功息電世 O上七天即卿功想膽:羅 O上八天帝潔有曲啟電皚 O上丸天懵鋼有功總電憶 O上中兎窩結(jié)有功總屯宅OiM O當(dāng)n賀功啟電能 批厲性勞列耒逼訊審址Sitttfi 址電丟OOOOOWOOJOOjir増帀寶駆 民誥肅.直韜坂如華金樂國鼻圖E曲”丟計(jì)眉恵G 倒R時(shí)同=WJ2-Q11 ： 50：嘰 與MT5連搖成功系統(tǒng)管理主界面，此界面是登陸系統(tǒng)的操作員管理系統(tǒng)的主要交互窗口，窗體中包