长期以来,自来水公司对用户水表抄表都是采用的人工抄读的形式,这种方式不仅费时费力,而且不能准确及时的掌握用户的用水情况。近些年来出现了多种智能水表的产品,有的使用直读式,有的使用脉冲式。直读式智能水表一直无法摆脱高成本的缺点,而脉冲式也一直都有脉冲累计误差的缺点。抄表网络传输又有无线和有线之争,都制约着抄表系统的发展。本文研究了传感器、无线数据通信,M-bus,总线通信的设计和实现,总结现有智能水表抄表系统中的优点和缺点,提出了针对性的解决方案。针对干式磁传水表设计了红外反射式传感器,采用M-bus总线协议、红外数据传输技术和超低功耗嵌入式系统设计了智能水表。同时设计并实现了M-bus总线主机硬件电路及其嵌入式系统软件。本文首先介绍了智能水表和M-bus集中器的硬件设计。智能水表的设计主要包括红外反射式传感器的硬件设计,实现对干式磁传水表的码盘进行检测的功能,还包括红外数据通信电路的设计和M-bus总线从机电路的设计。M-bus集中器的硬件设计主要包括数据发送和数据接收电路设计,对其中的电源问题、数据接收滤波问题和动态负载问题提出了相应的解决方案。然后介绍了智能水表和M-bus集中器的软件设计。智能水表主要根据超低功耗和提供可靠的数据交互的要求进行软件设计,同时对M-bus数据传输协议进行了研究和设计实现。M-bus集中器软件实现了M-bus,总线短路、过载保护功能和动态的阈值设定功能。最后,进行智能水表和M-bus集中器联合测试情况分析。首先单独进行了智能水表的低功耗测试和数据抄读的测试,并进行了情况分析。然后进行智能水表和M-bus集中器联合的测试,主要进行数据传输情况分析和M-bus总线带多负载情况下,数据接收电路的适应性测试,并进行了分析比较,为后续的改进提供有力的依据。本文在现有的智能水表远传集抄系统上,针对其中的问题进行了智能水表和M-bus集中器软硬件改良设计,兼顾功能和成本的要求,提高数据采集的准确性和实时性,具有广阔的市场推广前景。