JAVA开发燃表集抄系统

摘 要

　　近年来，随着中国经济的迅猛发展和城镇居民用电用水用煤气一户一表的改造实现，用户量和表数剧增，给工作人员带来繁重的抄表工作任务，而传统的抄表收费方式不仅耗资巨大，而且效率也低。一方面，城市高层建筑安保措施的加强，使得抄表工作很难正常进行。另一方面，抄表员手工抄表错抄、漏抄、估抄现象也经常导致员工居民纠纷不断。目前，常用的数据采集系统绝大部分是由集成传感器和单片机以及通信电路构成的，这种早期自动化方式存在人机界面不友好、调试期长、修改不方便等问题。因此，采用效率和自动化水平更高的新的测量手段，是当前供电企业迫切需要解决的问题，也是远程数据采集系统的发展趋势。

　　燃表集抄系统可以能够对燃气表计进行监测，并且实现对数据信息自动采集和有效管理，以便满足其平台统计和分析的需要。通过对各个流量计的应用，从而实现各个分支机构燃气数据的传递，方便进行集中化管理。该系统确保信息数据的收取，对燃表数据进行分析，处理，解决和应用等，再从对系统运作状况的分析入手，对系统开展有效的管理，促进其处理环节和分析环节等的正常运行。系统按照燃表，下位机，上位机等网络拓扑进行设计和开发。上位机采用 Java 进行开发，数据库采用 mySQL，系统设计采用三层框架思想进行设计，页面被看成是用户与系统交互的用户交互层，而 servlet 相关类被看成是业务逻辑层，而数据访问层则是实现系统数据的永久化。按照项目实现思路：部署在上位机模块先从下位机获取燃表数据，并将这些数据更新到对应的数据库表；其次，公司用户和个人用户通过互联网从上位机服务器的数据库中查看然后状态数据。按照系统需求，上位机系统的功能包括燃表管理、GPRS 管理、公司用户管理、个人用户管理、燃表数据管理等模块，使得系统可以实现对燃表数据的有效管理。

　　关键词：燃表，自动抄表，管理系统

Abstract

　　In recent years, with the rapid development of China's economy and the transformation of urban residents to use electricity and water for the realization of a household table, the number of users and the rapid increase make the staff face increasingly meter reading tasks. Traditional meter reading is not only costly and low efficiency, but also is difficult to carry out the normal work because of strengthening the security of urban high buildings. In addition, the errors, caused by manual reading, often lead to disputes between employees and uses. At present, although some industries and companies have realized the automatic acquisition system, but most of the common system submits data to the server by local area network, formed by the local sensor, microcontroller and communication circuit. This model not only uses in small size system, but also is poor in human-computer interaction, debug and modify the complexity of the process and other issues. Therefore, it is an urgent problem to solve the problem of collecting and copying of the meter by using the technology of the Internet of things and wireless communication.

　　With the improvement of the networking and wireless communication, burning meter collecting system has been developing from LAN system, combined by hardware device, upper computer and lower machine, into the system of Internet of Thing，which is formed by hardware equipment, wireless communication, Internet technology. In this paper, meter reading system is to realize the storage, management and activeApplication of the data reading from fuel meter. The system is designed and developed according to the network topology, such as the burning meter, lower computer and host server.

　　This paper only develops the system to manage the data in host server, this system is developed by Java, used MySQL database, and designed with three layers framework. In the system, user presentation layer realizes the interaction between the user and the system, and completes the data format checking, Business logic layer completes the business process. Data Access Layer is finished the storage of business entities. This system realizes that the administrator, company users and individual users manage the data on gas meter, including the burning meter management, GPRS management, user management, user management, personal management module, sending and receiving data, the system can realize theeffective management of the firing table data.

　　Key Words：Burning Meter, Auto Meter Reading, Management Information System

　　近年来，随着中国经济不断发展以及对城镇居的民用电的用水用煤气一户一表的改造得以成功实施，用户数量和表个数快速剧增，给工作人员增加了不少繁重的抄表工作量，并且传统型的抄表收费方式需投入大量的人力物力、资金，且效率低下，不能满足现代企业自动化高效管理的需求；另一方面，城市高层建筑的增多以及安保措施的加强，使得抄表员很难进入楼宇内进行抄表，给按期抄表工作带来困难。此外，很大一部分老居民楼一户一表改造的表箱被移出到楼道口之外的雨搭上，由此带来相应的安全隐患。同时抄表员手工抄表错抄、漏抄、估抄现象也经常导致员工居民纠纷不断。远程控制系统已经广泛地应用在现代工业领域中，但工业控制领域中也需要对现场数据进行各种实时采集、控制，如在各类的发电厂、钢铁厂、化工领域的生产过程中都需要大量数据的现场采集。在工作环境极端恶劣的情况下,数据测量技术的难度将会非常巨大，而远程数据传送的抗干扰性能也将会比较差。因此目前，我们的数据采集系统绝大部分都是由集成传感器和单片机以及通信电路等构成的，这种方式的人机界面并不友好、调试期长、修改不便利，但采取效率和自动化水平更高的新测量手段，将会是远程数据采集系统的长远发展趋势。另外很多公司为了提高能源的利用率和经济效益，需要了解用户的能源使用率、时间分布、负载曲线等更多的信息，以制定更加合理的调控策略。这些都是传统抄表方式所无法解决的问题。供电企业迫切需要探索一种先进的抄表方式，提高抄表效率，同时希望利用现代的通信、计算机技术来解决抄表这一难题，所以研究统一的远程集抄系统势在必行。而在此之前远程集抄系统只是在小规模范围内被使用，并没有统一的管理平台，这个系统就在这个背景下应运而生。

　　很多企业有集抄系统需求，而这种系统不仅可以满足用户的发展需求，还可以通过对一系列技术的应用，保证信息数据的收取，从而对数据的分析、处理、解决、应用等功能实现，再分析系统运作状况，有效的对系统进行管理，对处理环节、分析环节等的正常运行进行优化提高。该系统具备了优越的自动化能力和管理能力。自动化就是能够对燃气表计监测，对数据信息进行有效管理，满足平台统计及其分析的需求。通过应用各个流量计，各个分支机构燃气数据的传递可以实现，提高集中化管理。一般来说，技术的发展，更好的延伸了该系统的管理功能。通过整合，将和其他子模块进行对接，形成一个统一的应用平台确保日常生产经营活动不受影响，同时提高信息的动态查询与监管，完善整个后续进程。

　　系统主要能够进行远程集中抄表，比如自动诊断、校时、设置等等。在日常运作过程中，通过对抄表数据的采集实现日常企业的抄、收流程。而系统的管理功能则体现在能够实现日常临时供能的管理、用户档案情况的管理及其相关的抄表管理等。在该系统的发展过程中，需要进行资产管理环节、业务管理环节及其相关应用环节的协调，从而满足当前燃气系统的应用需要。在图形平台功能应用基础上对集抄系统各个运行数据进行分析来保证图形平台功能的有效运用，进行供能网图各个监测信息的展示，以此实现生产信息及营销信息的交相呼应，保证其营销环节、供能环节等的一体化的运作，最后实现供能企业的有效管理。对系统的综合查询功能的落实，可进一步方便日常工作人员的操作，进行综合业务等环节的查询。系统所具有的安全管理功能的实现则体现在可对操作员的权限进行管理，对通讯方式进行设定，防止非授权用户操作。同时，系统还具有基于 Web的强大数据分析处理功能，可实现供能企业的数据共享。而数据接口功能在于系统抄收的全部信息，可为企业的其他管理系统提供平滑的无缝隙接口，完成相关数据的传输与交换。

　　蓝牙技术在国外无线集抄系统方面的应用算是比较早的一种解决方案，因此基于蓝牙技术的抄表系统相关的试点和文献也有很多。而 Zigbee在无线抄表系统中无疑是另一种新型无线网络技术解决方案。2005年，Ember与中国自动仪表读取（AMR）系统/方案供应商华立仪表的合作则可看作 Zigbee在中国推广和应用的里程碑事件。华立仪表推出了一系列基于 Ember平台的电表和 Zigbee模块，并于 2006年开发燃气表及水表。2005年，法国 Coronis公司开发了 AMR radioWavenis 无线抄表方案，在 2006 年东欧首个大规模的远距离全自动抄表系统网络建立，该网络采用 Coronis的 Wavenis无线抄表技术。除此之外，还有其它很多种近距离无线通信网络，这些无线协议都开始在无线抄表系统中得到应用。

　　在国内，人们日常生活中无线抄表系统也已经有所试点应用，比如海桑锐电子科技有限公司的无线燃气抄表系统、四川火狐电子有限公司的无线煤气集中抄表系统解决方案等。2006年，远程集中抄表系统小区在上海市悄然试点，选取了居民数量比较多、住宅燃气设备与管道相对稳定的小区作为试点，通过对每户居民进行燃气表具的升级，安装无线发射装置，这样抄表机就可实现无线抄表。除了方便读数计费外，更主要的是准确的采集到相关数据。通过无线装置，每次抄表的同时，表具的完好性，用气正常性等都将进行采集录入，能够避免了人为性的误差。2005年，深圳浩迪公司在芜湖城市燃气发展有限公司进行了 G-RTU产品在大用户燃气抄表系统中试点，于 2006年 1月通过当地燃气公司验收，该系列产品填补了国内大范围用户抄表的空白。

　　现有的国外无线抄表产品，除 2006年法国公司在东欧建立的首个大规模抄表系统外，未有大规模系统应用于居民小区的实际中，而且绝大多数是前期试点。

　　无线抄表系统近两年仍然处于测试期，大规模应用还需有个过程，期间也会有很多公司推出其他抄表系统。作者测试过法国公司开发的一套 Wavenis无线抄表系统，该系统测试距离比较远，通信可靠，稳定性比较好，但由于该产品为通用抄表系统，如果应用于国内抄表行业，还需要进行二次开发，导致成本比较高，而且二次开发又比较复杂。这一系列的问题使得集抄系统的开发有更实际的意义。

　　本文主要对燃表集抄系统进行了研究、设计和实现。文章首先从自动集抄系统发展现状出发，结合当前物联网和无线通讯技术，分析了该系统的发展趋势。接着，文章对本文涉及的燃表集抄系统中上位机的燃表数据管理系统进行了系统需求分析和设计；最后，使用 Java 语言开发了该管理系统。文章主要分为 5个部分。

　　第一部分：绪论。绪论主要阐述了本课题的背景以及目的。

　　第二部分：相关技术。该章节主要阐述了系统开发的相关技术和工具，具体包括流行的开发语言 Java，脚本语言 Javascript，Servlet，JDBC 数据访问技术、MySQL 开源数据库，等。

　　第三部分：系统分析与设计。本章不仅对整个信息系统的需求进行了描述，还在此基础上对信息系统的进行功能划分、设计，分别从总体目标，用户需求，需求分析，架构分析和数据库设计等角度对整个系统进行了详细分析和设计。

　　第四部分：设计与实现。该部分是从管理员、公司用户和个人用户等三个角度对系统进行设计，功能模块和数据库设计进行阐述。

　　第五部分：系统实现。该部分具体描述了系统大部分功能的实现思想和编码思路。

　　第五部分：总结与展望。该部分主要总结了本文所做工作，并对系统的下一步工作进行了展望。

　　开发燃表集抄系统实现：

系统登陆页面

公司基本信息界面

删除公司界面

用户管理界面

系统设置界面

查询页面界面

 
公司客户列表界面

GPRS 站点管理界面

查看 gprs 站点列表界面

燃表查询界面

目 录

　　引 言
　　1 绪论
　　　　1.1 集抄系统开发背景
　　　　1.2 集抄系统开发的意义
　　　　1.3 国内外集抄系统开发的情况
　　　　1.4 主要工作
　　2 相关技术介绍
　　　　2.1 JAVA 语言概述
　　　　2.2 JSP 技术
　　　　2.3 Servlet 技术
　　　　2.4 JDBC 技术
　　　　2.5 JQuery 概述
　　　　2.6 MVC 设计模式
　　　　2.7 三层架构概述
　　　　2.8 Mysql 数据库概述
　　　　2.9 tomcat 简介
　　　　2.10 本章小结
　　3 需求与分析
　　　　3.1 系统目标
　　　　3.2 网站系统规划
　　　　3.3 系统功能需求
　　　　　　3.3.1 系统管理员需求
　　　　　　3.3.2 公司用户需求
　　　　　　3.3.3 个人用户需求
　　4 系统设计
　　　　4.1 系统目标
　　　　4.2 总体架构设计
　　　　4.3 功能模块设计
　　　　　　4.3.1 用户管理模块
　　　　　　4.3.2 公司管理模块
　　　　　　4.3.3 燃表管理模块
　　　　　　4.3.4 GPRS 站点管理模块
　　　　　　4.3.5 协议管理模块
　　　　　　4.3.6 日志管理模块
　　　　4.4 数据表设计
　　5 系统实现
　　　　5.1 登录退出模块
　　　　　　5.1.1 普通用户登录
　　　　　　5.1.2 用户退出
　　　　5.2 管理员功能模块
　　　　　　5.2.1 公司管理
　　　　　　5.2.2 用户管理
　　　　　　5.2.3 系统维护
　　　　　　5.2.4 管理员查询
　　　　5.3 公司用户模块
　　　　　　5.3.1 公司资料维护
　　　　　　5.3.2 客户管理
　　　　　　5.3.3 燃表 GPRS 站点管理
　　　　5.4 个人用户模块
　　　　　　5.4.1 个人信息查看
　　　　　　5.4.2 燃表查询
　　6 总结与展望
　　　　6.1 总结
　　　　6.2 展望
　　参考文献
　　致谢

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