智能煤气表的设计（软件部分）(附件)【字数：11824】
摘 要摘 要现实生活中，家居设备已越来越智能化，然而在一些老旧的小区里，现有抄表装置依然维持原状，与现代高品质需求的社会格格不入。本文从煤气管理部门的需求出发，针对目前市场上已有的无线抄表设备及其上位机控制端进行了综合分析与改进。文章主体围绕智能煤气表的发展，ZigBee技术的应用，智能煤气表的硬件和软件设计展开了描述，并详解了智能煤气表的软件设计。ZigBee技术是一种可以进行短距离传输的无线通信技术，它的特点是耗价低，效率高，因而被广泛运用于远程控制领域、家庭和企业。本文把ZigBee技术的应用于智能煤气表的设计，上位机接收到下位机发送的数据，将数据导入SQL数据库，再通过C#语言设计的前端界面显示出来，以供查询。此系统具有人机界面好，操作简单，查询便利，成本低的特点。关键词无线抄表；C#前端界面；上位机；数据库
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 现有抄表方式 2
1.2.1人工抄表方式 2
1.2.2 IC卡预付费方式 2
1.2.3有线抄表方式 3
1.2.4无线抄表方式 3
1.3 国内外研究及发展现状 4
1.4 本文小结 5
第二章 ZigBee技术的简介 7
2.1 ZigBee技术概述 7
2.2 ZigBee技术特点 8
2.3 ZigBee协议栈及其结构 9
2.4 ZigBee中的设备分类 10
2.5 ZigBee网络的拓扑结构 11
2.6本章小结 13
第三章 ZigBee智能煤气表系统的硬件设计 14
3.1 整体框架 14
3.2 数据采集系统 14
3.3 无线收发模块 15
3.4 串口发送模块 16
3.5本章小结 17
第四章 智能煤气表的软件设计 18
4.1 整体设计思路与解决方案 18
4.1.1 C#语言及Visual Studio平台简介 18
4.1.2 SQL简介 18
4.2 前端 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
界面设计 19
4.3 数据库的建立 22
4.4 前端界面与数据库的连接 23
4.5 本章小结 25
第五章 总结与展望 27
5.1课题总结 27
5.2课题展望 27
致 谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
随着科学技术的日新月异和智能技术的广泛应用，市民的生活方式也随之发生了改变。与此同时，面对我国庞大的电力消费群体及复杂的管理体系，亟需建立一个简单、便捷的智能煤气表系统。智能煤气表系统实现了远程自动抄表、记录数据，将信息直观的反馈给管理者和客户，便于查询，给管理者和消费群体的煤气消费与管理工作带去了便利。相对于此，传统的抄表收费、管理模式有许多的不足，其存在的问题主要有以下几点：
费用流失严重。记录煤气消耗量的传统方式，需要抄表人员亲自上门抄表，既耗时又费力。随着社会安全事故频发，各单元住户纷纷安装防盗门，抄表人员入户抄表常受到阻碍，因此抄表率和收费标准难以统一，造成费用流失。除此，人员记录数据，会造成一定的偏差，更为严重的是用户或工作人员窃气、违章操作、拒缴纳费用等情况时有发生，造成管理模糊，收费不明确，费用流失问题屡禁不止。
管理耗资过大。以一个镇15万用户为例，一户一表，那么抄表人员和收费人员需要90～110，人员成本费用就近180万。随着人力成本上涨，劳动力稀缺，需要投资的费用逐年上涨，是煤气消费管理亟待解决的困难。
数据庞大，计算工作繁重。煤气量的供给、度量、收费等环节不可缺少。煤气量的传输、规划、监测和调度，既能保证管理正常运作，又能保证政府获得有效的资料。但是，用传统的统计方式和计算方法，不仅要投入大量人力和财力，还很难保障数据准确、管理有效。
计算精度低。传统的人工抄表、人工计算、人工收费，误差严重，工作效率不高，工作人员的负担增重且需要在环境差的地方工作；对于楼层高的住房，抄表频率提高，需要身体健壮的工作人员才能完成工作，无疑地增加了成本。
显然，针对传统煤气表数据收集难、耗资大、计算精度低的问题，结合当下电子、电气智能产品的广泛运用，因此设计一个数据精准、简单明了、管理便利、投资低的智能煤气表系统十分重要。智能煤气表系统的开发从根本意义上解决问题，既能让用户用得安心，又能使相关单位管理便利。
1.2 现有抄表方式
目前国内常见的抄表方式主要有人工抄表系统、IC卡预付费系统、有线抄表系统和无线抄表系统[1]。
1.2.1人工抄表方式
随着消费群体逐渐增大，消费用量数据庞大，人工抄表方式存在的问题越来越突出，缺点如下：
入户困难：随着人民生活水平提高和隐私性增强，人们越来越重视生活品质，不希望自己的生活被打扰，因而工作人员只能在居民休息时间进行抄表，记录数据，所以实际可用的抄表时间很短，导致抄表效率降低、收费效率难以达到专业标准。
相关管理部门发展滞后：人工抄表方式需要大量员工，因而人工成本提高，进而导致收费提高，所以相关管理部门的发展受到制约，停滞不前。
工作量大、强度高：住户人群增多，房屋楼层越来越高，这对抄表人员的体能、耐力、耐心是一个巨大的考验，由于抄表人员工作环境差、任务重，工作人员效率跟不上节拍。除此之外，社会上还有一些不法分子假扮工作人员，严重影响了社会稳定。
人工收费效率低。由于庞大的数据计算，人工计算造成的错误难以避免，降低工作效率，无法适应当下住户和管理部门需求。此外，许多地方窃气现象时有发生，导致收费不及时。
1.2.2 IC卡预付费方式
从90年代开始，IC卡预付费方式普遍被人们接受与应用，它采取的是先付费后使用的方式，这样改善了因人工抄表而造成的不变，以及便利了相关部门的管理工作，并且不需要现场抄表，总而言之，它具有以下几个优点：
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 现有抄表方式 2
1.2.1人工抄表方式 2
1.2.2 IC卡预付费方式 2
1.2.3有线抄表方式 3
1.2.4无线抄表方式 3
1.3 国内外研究及发展现状 4
1.4 本文小结 5
第二章 ZigBee技术的简介 7
2.1 ZigBee技术概述 7
2.2 ZigBee技术特点 8
2.3 ZigBee协议栈及其结构 9
2.4 ZigBee中的设备分类 10
2.5 ZigBee网络的拓扑结构 11
2.6本章小结 13
第三章 ZigBee智能煤气表系统的硬件设计 14
3.1 整体框架 14
3.2 数据采集系统 14
3.3 无线收发模块 15
3.4 串口发送模块 16
3.5本章小结 17
第四章 智能煤气表的软件设计 18
4.1 整体设计思路与解决方案 18
4.1.1 C#语言及Visual Studio平台简介 18
4.1.2 SQL简介 18
4.2 前端 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
界面设计 19
4.3 数据库的建立 22
4.4 前端界面与数据库的连接 23
4.5 本章小结 25
第五章 总结与展望 27
5.1课题总结 27
5.2课题展望 27
致 谢 29
参考文献 30
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
随着科学技术的日新月异和智能技术的广泛应用，市民的生活方式也随之发生了改变。与此同时，面对我国庞大的电力消费群体及复杂的管理体系，亟需建立一个简单、便捷的智能煤气表系统。智能煤气表系统实现了远程自动抄表、记录数据，将信息直观的反馈给管理者和客户，便于查询，给管理者和消费群体的煤气消费与管理工作带去了便利。相对于此，传统的抄表收费、管理模式有许多的不足，其存在的问题主要有以下几点：
费用流失严重。记录煤气消耗量的传统方式，需要抄表人员亲自上门抄表，既耗时又费力。随着社会安全事故频发，各单元住户纷纷安装防盗门，抄表人员入户抄表常受到阻碍，因此抄表率和收费标准难以统一，造成费用流失。除此，人员记录数据，会造成一定的偏差，更为严重的是用户或工作人员窃气、违章操作、拒缴纳费用等情况时有发生，造成管理模糊，收费不明确，费用流失问题屡禁不止。
管理耗资过大。以一个镇15万用户为例，一户一表，那么抄表人员和收费人员需要90～110，人员成本费用就近180万。随着人力成本上涨，劳动力稀缺，需要投资的费用逐年上涨，是煤气消费管理亟待解决的困难。
数据庞大，计算工作繁重。煤气量的供给、度量、收费等环节不可缺少。煤气量的传输、规划、监测和调度，既能保证管理正常运作，又能保证政府获得有效的资料。但是，用传统的统计方式和计算方法，不仅要投入大量人力和财力，还很难保障数据准确、管理有效。
计算精度低。传统的人工抄表、人工计算、人工收费，误差严重，工作效率不高，工作人员的负担增重且需要在环境差的地方工作；对于楼层高的住房，抄表频率提高，需要身体健壮的工作人员才能完成工作，无疑地增加了成本。
显然，针对传统煤气表数据收集难、耗资大、计算精度低的问题，结合当下电子、电气智能产品的广泛运用，因此设计一个数据精准、简单明了、管理便利、投资低的智能煤气表系统十分重要。智能煤气表系统的开发从根本意义上解决问题，既能让用户用得安心，又能使相关单位管理便利。
1.2 现有抄表方式
目前国内常见的抄表方式主要有人工抄表系统、IC卡预付费系统、有线抄表系统和无线抄表系统[1]。
1.2.1人工抄表方式
随着消费群体逐渐增大，消费用量数据庞大，人工抄表方式存在的问题越来越突出，缺点如下：
入户困难：随着人民生活水平提高和隐私性增强，人们越来越重视生活品质，不希望自己的生活被打扰，因而工作人员只能在居民休息时间进行抄表，记录数据，所以实际可用的抄表时间很短，导致抄表效率降低、收费效率难以达到专业标准。
相关管理部门发展滞后：人工抄表方式需要大量员工，因而人工成本提高，进而导致收费提高，所以相关管理部门的发展受到制约，停滞不前。
工作量大、强度高：住户人群增多，房屋楼层越来越高，这对抄表人员的体能、耐力、耐心是一个巨大的考验，由于抄表人员工作环境差、任务重，工作人员效率跟不上节拍。除此之外，社会上还有一些不法分子假扮工作人员，严重影响了社会稳定。
人工收费效率低。由于庞大的数据计算，人工计算造成的错误难以避免，降低工作效率，无法适应当下住户和管理部门需求。此外，许多地方窃气现象时有发生，导致收费不及时。
1.2.2 IC卡预付费方式
从90年代开始，IC卡预付费方式普遍被人们接受与应用，它采取的是先付费后使用的方式，这样改善了因人工抄表而造成的不变，以及便利了相关部门的管理工作，并且不需要现场抄表，总而言之，它具有以下几个优点：
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