(格式修改)智能电表---分析设计报告(1)剖析

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(修改01)智能电表---技术报告报告

(修改01)智能电表---技术报告报告
第四章 总结 .............................................................................................................1..4.
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第一章 课题背景
1.1 智能电表的定义及背景
第三章 课题方案 .....................................................................................................1..2. 3.1 系统特点和系统功能 ...........................................................................1..2
目前在智能电表行业的竞争者均为市场发展初期进入的生产企业,具有代 表性企业有斯菲尔和安科瑞。
斯菲尔电气成立于 1998 年,在行业中拥有“智能电表业的黄埔军校”的称 号,在这个行业内的资质和经验方面, 是当之无愧的老大。 也正是因为在行业内 的话语权, 斯菲尔一直都是行业标准的制定者之一。 同时, 斯菲尔的产品也顺利 通过美国 UL 认证的工厂审查。 美国 UL 机构是一家旨在提升产品质量安全性能的 国际安全检测机构, 在行业内极具权威, 是世界著名的安全认证机构之一。 通过 美国 UL 认证,标志着江苏斯菲尔产品在电气安全方面得到了国际权威性认可,
国际市场的仪器仪表在技术上向数字化、智能化、网络化、微型化发展,由 于微电子技术的进步,仪器仪表产品进一步与微处理器、 PC技术融合、仪器仪 表的数字化、 智能化水平不断得到提高。 面对新的形势, 全面提高电子式电能表, 尤其是技术含量高的产品的市场竞争力,重点突破多费率表和多功能表的现状, 使电能表从数量优势向技术优势转变是我国电能表产业的发展方向。

智能电表调研报告

智能电表调研报告

智能电表调研报告智能电表调研报告一、背景近年来,随着能源消耗和电力需求的增长,电力供应和储备出现了一定的紧张。

传统电能表的数据采集方式存在着许多不便之处,如需要人工抄读、无法即时获取数据等问题。

为解决这些问题,智能电表应运而生。

智能电表利用先进的技术,可以实时采集电能使用数据,并通过无线通信技术将数据传输给电力公司,从而实现电能数据的及时、准确采集和监控。

二、智能电表的基本原理智能电表是基于现代传感器技术、嵌入式系统技术和通信技术等集成的一种电能计量设备。

它通过电能计量传感器实时采集电能消耗数据,并通过内部的嵌入式系统进行数据处理和存储,最后通过无线通信技术将数据传输给电力公司的数据库中。

智能电表可以实时监测电能的使用情况,包括功率、电流、电压等参数,并可以通过远程控制实现远程抄表、计费、断电、通断电等功能。

三、智能电表的优势1. 自动抄表:传统电表需要人工抄读,而智能电表可以通过远程数据采集,实现自动抄表,节省了人力成本和时间成本。

2. 准确计量:智能电表采用先进的电能计量传感器,能够准确计量电能使用情况,提高了数据的准确性。

3. 实时监测:智能电表可以实时监测电能的使用情况,包括功率、电流、电压等参数,帮助用户及时了解自己的用电情况,有助于节约用电。

4. 远程控制:智能电表可以通过远程控制实现远程抄表、计费、断电、通断电等功能,提高了用电管理的效率和便捷性。

四、智能电表的应用情况目前,智能电表已经在一些大型工业企业、商业建筑和住宅小区等场所得到了广泛应用。

在工业企业中,智能电表可用于监测和控制设备的功率需求,实现用电优化和能源管理。

在商业建筑中,智能电表可以帮助管理人员及时了解不同部门的用电情况,从而制定合理的用电计划。

在住宅小区中,智能电表可以实现用电计费、对不同户型的用电行为进行分析,提高用电的公平性和透明度。

五、智能电表的发展趋势随着物联网技术的发展和智能电网的建设,智能电表将逐渐普及和推广。

(我的)智能电表分析设计报告

(我的)智能电表分析设计报告

课程:计算机组成原理智能电表分析设计报告院系:安徽工程大学机电学院专业:计算机与软件工程系班级:软件1402组长:李和林组员:秦伟刘宣杨佳伯转转许展邵明时间:姓名职责目录第一章系统整体方案设计 (4)1.1智能电表系统设计思路 (4)1.2方案论证 (4)1.2.1三相电参数的测试与计量方案论证与比较 (4)1.2.2多功能化模块的方案论证与比较 (5)1.2.3电压电流采样方案论证与比较 (6)1.3通信标准的选择 (7)1.4系统总体方案确定 (8)第二章系统硬件设计 (9)2.1硬件整体系统设计 (9)2.2电源电路设计 (10)2.2.1工作原理 (10)2.2.2变压模块 (11)2.2.3稳压模块 (11)2.3电压电流采样处理单元 (12)2.3.1 ATT7030A简介 (12)2.3.2 ATT7030A结构框图 (13)2.3.3电能输出脉冲电路 (13)2.4 CPU中央处理单元 (14)2.4.1 CPU功能 (14)2.4.2 CPU选择 (15)2.4.3数据存储模块 (16)2.4.4显示模块 (18)2.4.5 红外通信模块 (20)2.4.6键盘模块 (22)2.4.7 485通讯模块 (23)第三章系统软件设计 (24)3.1软件设计的基本原则 (24)3.2系统软件设计 (25)3.2.1接收数据与通信的程序设计 (25)第四章总结 (29)第一章系统整体方案设计1.1智能电表系统设计思路将智能电表系统整体分为电量测量和智能管理两部分。

电量测量部分选用高精度、高可靠性的电量测量ASIC实现,能够完成三相电量的准确计量。

该部分是设计的关键和基础。

智能管理部分除核心元件微处理器外,还需要人机交互模块、数据存储模块及通讯模块。

该部分是实现电表“多功能化”的重要组成部分,对其要求是智能化程度高,易于功能扩展。

1.2方案论证1.2.1三相电参数的测试与计量方案论证与比较该部分是本系统设计的关键部分,要求电路结构简单、可靠、功能全面,能够完成预定功能。

智能电表可研报告

智能电表可研报告

智能电表可研报告一、引言智能电表是一种新型的电能计量装置,其具备网络通信、远程抄表、远程控制等功能,为电力行业带来了极大的便利。

本报告旨在对智能电表的可研方向进行探讨,为相关单位在智能电表的应用推广和发展提供参考。

二、背景与概述近年来,能源消耗和环境污染一直是人们关注的焦点。

为了提高能源利用效率和环境保护水平,各国都在积极推广智能电表的应用。

智能电表通过实时监测电能消耗情况,为用户提供详细的用电数据,并能通过远程控制实现用电设备的远程管理,达到节能减排、优化用电结构的目的。

三、可研内容1.技术可行性分析:智能电表的核心技术包括电能采集、通信传输、数据分析等方面。

通过对各项技术的研究与评估,确定智能电表的可行性和可靠性。

比较现有智能电表产品的特点和优劣,为进一步开发和改进提出建议。

2.经济可行性分析:对智能电表的投资与收益进行经济性分析,通过成本效益评估、回收期计算等方法,量化智能电表应用对电力企业和用户的经济效益。

3.社会可行性分析:分析智能电表对社会的影响。

从电力系统效率提升、用户用电习惯改变、用电设备远程管理等方面,评估智能电表应用对社会的贡献和推广需求。

4.环境可行性分析:评估智能电表应用对环境的影响。

通过分析智能电表的节能减排效果和环境保护意义,揭示其在减少电力系统压力、降低碳排放等方面的潜力。

四、可研成果及推广建议1.实施智能电表的可行性和必要性:通过技术、经济、社会和环境四个方面的可行性分析,证明智能电表在提高电力系统效率、优化能源结构、减少能源浪费等方面的价值和必要性。

2.推进智能电表应用的建议:通过政策支持、技术标准制定、市场宣传等手段,积极推动智能电表的应用普及,提高用户的认可度和接受度。

3.加强与相关领域合作:智能电表的应用不仅仅涉及电力行业,还涉及到通信、信息技术等多个领域的合作。

建议加强与相关领域的合作,共同推进智能电表技术的发展和应用。

五、结论智能电表作为一项具有巨大潜力的技术,通过提供详细的用电数据和远程控制功能,实现节能减排和优化用电结构的目标。

智能电表的设计范文

智能电表的设计范文

智能电表的设计范文智能电表是一种采用先进技术,使用微处理器、通信技术等,能够实时监测电能使用情况的智能设备。

它具有高度的精确度和可靠性,能够帮助用户管理电能使用,提高能源利用效率。

下面是一种智能电表的设计方案,以满足用户的需求。

1.硬件设计:(1)电能计量模块:采用高精度的电能计量模块,能够对用户电能的消耗进行准确测量,并将数据传输至控制模块。

(2)通信模块:采用无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙等,与用户的智能手机或者家庭无线网络相连接,以实现与用户的交互和数据传输。

(3)显示模块:配备液晶显示屏,能够显示实时能耗数据和其他相关信息,方便用户进行查看。

(4)控制模块:采用高性能的微处理器,具有强大的计算和控制能力,能够处理电能数据,控制电表的运行和通信功能。

(5)电源管理模块:采用智能电源管理系统,能够实时监测电池的电量,并确保电表的稳定运行。

2.软件设计:(1)数据采集与处理:通过电能计量模块采集实时数据,并通过控制模块进行处理,实现电能使用情况的准确测量和计算。

(2)用户界面设计:为了方便用户的操作和查看数据,设计一个直观友好的用户界面,通过液晶显示屏进行展示,支持交互式操作。

(3) 远程监测与控制:通过通信模块与智能手机或者家庭无线网络相连接,实现与用户的远程交互,用户可以通过手机App或者Web页面进行实时监测和远程控制,如查询实时能耗、设定电能消耗目标、调整电能使用计划等。

(4)数据传输与存储:采用安全可靠的通信协议,确保数据传输的可靠性和私密性。

同时,实现数据的本地存储和备份,以防止数据丢失或损坏。

3.功能设计:(1)实时能耗监测:能够实时监测电能使用情况,并将数据显示在液晶屏上。

用户可以通过查看实时数据,了解电能使用情况,及时调整用电计划。

(2) 能耗分析与报告:根据历史电能数据,进行能耗分析,为用户提供详细的能耗报告。

用户可以通过电表的用户界面或手机App查看报告,了解自己的电能使用情况,并采取相应的节能措施。

智能电表的设计与实现

智能电表的设计与实现

智能电表的设计与实现随着科技的不断进步,智能电表在现代生活中扮演着越来越重要的角色。

它不仅为用户提供了方便的用电管理方式,同时也为电力公司提供了更精确的计费手段。

本文将探讨智能电表的设计和实现,旨在揭示其背后的技术原理和应用前景。

1. 智能电表的工作原理智能电表是一种通过现代计算机技术与电力系统结合的新型电能计量装置。

它通过电流传感器和电压传感器采集用户用电信息,并将这些数据传输到数据中心进行处理。

智能电表内部集成了微处理器和通信模块,使得它能够实现精确计量和远程通信功能。

在使用智能电表的过程中,首先需要将电表与电力系统连接,并确保其正常供电。

智能电表采用数字化技术对电能进行采样和计量,通过对电流和电压信号的采样,可以实时测量出用户的用电量,并将这些数据存储在内部的储存器中。

同时,智能电表还可以通过通信模块将数据发送到数据中心,实现远程抄表和计费功能。

2.智能电表的设计要点在设计智能电表时,需要考虑以下几个要点:2.1 高精度的电流和电压采样为了保证计量的准确性,智能电表需要具备高精度的电流和电压采样能力。

采用高性能的传感器和模数转换器可以提高采样的精度。

此外,还需要考虑电源的稳定性和噪声对采样结果的影响。

2.2 数据安全和隐私保护智能电表存储了用户的用电信息,因此数据的安全和隐私保护是非常重要的。

采用加密算法和安全通信协议可以保护用户数据的机密性和完整性。

此外,还可以通过访问控制和身份验证等手段防止非法操作和数据泄露。

2.3 通信技术的选择智能电表的通信模块可以选择有线或无线通信技术,如RS485、GPRS、NB-IoT等。

选择合适的通信技术可以提高通信的稳定性和可靠性。

同时还需要考虑通信模块的功耗和成本等因素。

2.4 远程控制和管理功能智能电表不仅可以实现远程抄表和计费,还可以具备远程控制和管理功能。

例如,用户可以通过手机App或网页端实时监测自己的用电情况,并对电器进行远程控制。

电力公司可以通过远程管理平台对电网进行实时监测和维护,提高供电质量和运行效率。

智能电表数据分析与研究

智能电表数据分析与研究

智能电表数据分析与研究一、智能电表的介绍智能电表是一种集电量计量、显示、远程通信、数据处理、负荷控制、保护等多种功能于一身的装置,它可以对电网的状态和电能使用状况进行实时监测,并能为用户提供详细的用电信息和建议。

与传统的机械式电表相比,智能电表具有精准度高、功能多样化、安全可靠等优势,它能够帮助电网企业、电力用户及政府监管机构实现用电负担的降低、能源利用率的提高和环境污染的减少。

这让智能电表成为了未来电力行业发展的重要方向之一。

二、智能电表数据的来源智能电表可以通过多种途径收集用电数据,如:1、感应电力信号:智能电表通过读取传感器内的电力信号,来实现用电功率等参数的记录和采集。

2、红外线通信:智能电表可以通过与红外线接收器进行通信,将用电数据传输到远程中央控制室。

3、GPRS通信:智能电表可通过移动通信或其他网络通信手段,将数据上传到远程服务器,实现远程监测与控制。

4、以太网通信:智能电表可以通过连接以太网或其他有线网络,将用电数据传输到远程服务器,进行数据处理和存储。

通过这些渠道,智能电表可以实现对用电数据的全面采集和记录。

三、智能电表数据的分析与研究智能电表的数据采集是非常庞大且复杂的,如何对这些数据进行处理和分析是非常关键的问题。

只有通过对数据的深入分析和研究,才能真正地发挥智能电表的作用,找出用电负荷、峰谷电价等问题的解决方案。

具体来说,智能电表数据的分析和研究可以从以下几个方面进行:1、用电负荷分析:通过对智能电表采集到的数据进行分析,可以发现用电的峰峰值、谷值、平均负载等问题。

通过对这些数据的分析,可以对电力系统的运行状况有更为深入的了解,从而为制定有针对性的用电政策提供帮助。

2、峰谷电价分析:随着能源需求的不断增长,电力系统的供需矛盾成为了普遍问题。

为了解决这一问题,一些国家的电力企业采取了峰谷电价的策略,通过调整电价来引导用户在峰值时段减少用电。

智能电表的数据采集和分析可以为制定峰谷电价政策提供决策依据,从而更为有效地解决电力供需矛盾。

智能电表行业分析报告

智能电表行业分析报告

智能电表行业分析报告智能电表行业分析报告一、定义:智能电表是指在现有电力系统的基础上,加装上涉及通讯技术、计算机技术、电力载波通讯等先进技术,实现了数据采集,远程抄表,信息传输,信息处理等多种功能的电能计量设备。

智能电表监视电量使用情况,提供详细信息,包括能源使用情况、用途、平均电价、峰谷电价等,让客户更好地管理能源使用,同时也方便了电力公司对用户电量管理,提高了电力运维管理效率。

二、分类特点:智能电表可以按照技术特点分为电力载波通讯智能电表和宽带无线智能电表、按照安装位置分为户内智能电表和户外智能电表、按照功能特点分为余额式智能电表和预付费智能电卡式智能电表、按照使用类型分为普通民用电表和工业专用电表等。

三、产业链:智能电表整个产业链分为电子元器件供应商,电子产品制造商,电能计量设备制造商和电力公司四个环节。

四、发展历程:智能电表的技术发展历程主要分为初级、发展和成熟三个时期。

目前,智能电表已经进入了成熟期,在市场中占有很大的份额。

五、行业政策文件:我国政府在2009年发布了《国家智能电网及其他电网重大技术装备产业支持计划》。

2015年国务院发布《国务院关于继续深化经济体制改革加快推进国家基础设施建设的若干意见》,提出要加强智能电网建设,推广智能电表等技术设施。

六、经济环境:我国智能电表行业市场规模增速不断加快,发展潜力巨大。

同时,随着我国经济发展,能源需求增长,对智能电表行业提供了广阔的市场需求。

七、社会环境:我国能源消耗和能源浪费已经越来越引起人们的关注。

智能电表的普及,可以更好地管理和节约电能资源,为社会带来更多的效益,切实保障了国家能源安全。

八、技术环境:智能电表的发展得益于计算机和物联网等技术的进步,这对智能电表的研发和推广提供了必要的技术支持,使得智能电表的使用和管理更为方便。

九、发展驱动因素:加强智能电网建设,进行电网改造,提高电网自动化水平,可以为智能电表发展提供有力的支持。

而绿色能源的逐渐普及和新能源应用等,均为智能电表的发展带来良好的机遇。

智能电表行业分析报告

智能电表行业分析报告

智能电表行业分析报告智能电表是一种新型智能电力计量设备,是在传统电表基础上,增加了数据采集、通信和计算能力,能够实现精确计量、远程抄表、防盗等功能。

智能电表行业已经成为电力行业的重要领域,为促进电力产业转型升级,提高能源利用效率和减少能源浪费起到了非常重要的作用。

一、定义智能电表是一种具有数据采集、通信和计算能力的智能电力计量设备,主要用于电力计量、数据传输和远程控制等功能。

智能电表行业是指以智能电表为代表的智能电力测量、数据传输、能源管理、计量控制、安全监测等相关产业的集合,包括智能电表制造、系统集成、软件开发、技术服务及运营等一系列产业。

二、分类特点根据用途和技术特点,智能电表可以分为以下几种类型: 普通智能电表、高压智能电表、低压智能电表、商用智能电表和工业智能电表等。

普通智能电表主要用于家庭和公共设施的计量和数据传输,高压智能电表主要用于配电柜、变电站等高压设备的计量和监测,低压智能电表主要用于住宅和商业用电计量,商用智能电表主要用于商务建筑和公共设施的计量和节能管理,工业智能电表主要用于生产和工业生产设备的计量和控制。

三、产业链智能电表产业链包括智能电表芯片及元器件、研发设计、制造、系统集成、软件开发、技术服务和运营、售后服务等环节。

其中,芯片可核心,研发设计和制造环节是生产关键,系统集成、软件开发和技术服务、售后服务关系着智能电表的功能和效果,成为智能电表产业的重要环节。

四、发展历程智能电表起源于欧美国家,上世纪90年代后期开始发展。

随着中国电力市场改革和新能源发展的推动,智能电表产业在我国也逐渐兴起。

2010年以来,受到政策支持和市场需求的推动,智能电表市场快速增长,并逐步形成了规模化产业链。

同时,智能电表也正在带动我国电力行业向智能化、信息化和绿色化转型。

五、行业政策文件及其主要内容《关于加强智能电网建设的指导意见》指出,要加快智能电表推广普及,对城乡居民生活电价进行逐步调整,逐步实现“谁用谁付”的原则,促进能源可持续发展和节能减排。

智能电表调研报告总结

智能电表调研报告总结

智能电表调研报告总结智能电表调研报告总结智能电表是一种新型的电表,它具备较传统电表更加智能化的功能。

该调研报告总结了智能电表市场现状、技术特点、优势和挑战,并提出了一些建议。

首先,智能电表市场具有广阔的前景。

随着智能家居的兴起和能源管理的需求增加,智能电表在家庭和商业领域都有很大的市场潜力。

目前,智能电表的需求正在逐渐增长,市场规模也在扩大。

预计未来几年内,智能电表市场将继续保持较高的增长率。

其次,智能电表具备多项技术特点。

智能电表采用先进的通信技术和远程监控功能,可以实现对用电情况的实时监测和控制。

这些特点使得用户能够更加方便地管理电力使用,降低用电成本,并节约能源。

智能电表还具备低功耗、高精度等特点,能够更好地满足用户的需求。

第三,智能电表相比传统电表具有多项优势。

首先,智能电表准确记录用户的用电情况,可以提供更详细的数据分析和用电报表。

其次,智能电表可以实现远程抄表,避免了人工抄表的不便和错误。

再次,智能电表可以实时监测和控制电力使用,帮助用户合理规划用电计划,减少用电浪费。

最后,智能电表可以实现电力信息的互联互通,为能源管理提供更好的支持。

然而,智能电表也面临一些挑战。

首先是成本问题,智能电表的价格较传统电表更高,需要用户承担更多的费用。

其次,智能电表对电力网络要求较高,需要更新和完善电力网络设施。

再次,智能电表的数据安全性也需要关注,防止数据泄露和被黑客攻击。

综上所述,智能电表市场前景广阔,具备较传统电表更多的技术特点和优势。

为了推动智能电表的发展,建议有关部门可以加大对智能电表的宣传力度,提高用户的认知度和接受度。

同时,应加强对智能电表的研发和标准制定,提高其性能和质量,降低成本。

此外,还需要加大对电力网络设施的更新和改造,以适应智能电表的需求。

最后,应加强对智能电表的数据安全保护,加强系统的防护措施,保护用户的隐私和数据安全。

智能电表实习报告

智能电表实习报告

智能电表实习报告一. 引言智能电表是一种通过集成现代电子技术和通信技术,能够实时监测和远程管理电能消费的设备。

本次实习,我有幸参与了智能电表的设计与测试工作,通过与团队成员的合作,我对智能电表的功能、原理和应用有了深入的了解。

本报告将介绍智能电表的相关背景知识、设计和测试过程以及未来的发展趋势。

二. 智能电表的背景知识智能电表是传统电表的升级版,通过集成计算机技术、通信技术和传感器技术,能够实时监测和管理电能的使用情况。

与传统电表相比,智能电表具有以下特点:1.实时监测:智能电表能够实时监测电能的使用情况,包括实时电能消耗、用电状态等。

这为用户提供了详细的用电信息,帮助用户更好地管理用电。

2.远程管理:智能电表能够通过网络与电力公司进行通信,实现远程管理和抄表。

这样不仅简化了电力公司的人工抄表工作,也提高了用户的用电体验。

3.数据分析:智能电表能够对用户的用电数据进行分析,生成用电报表和分析结果,为用户提供更直观和全面的用电信息。

同时,通过对大量用户数据的分析,电力公司还可以了解用户的用电习惯和需求,为供电调度和电力规划提供参考。

4.节能环保:智能电表可以根据用户的用电情况,提供节能建议和优化方案,帮助用户节约能源,减少能源消耗和碳排放,促进可持续发展。

三. 智能电表的设计与测试1. 设计阶段在设计智能电表的过程中,我们首先进行了需求分析和功能设计,确定了智能电表的基本功能和特性。

接着,我们根据设计需求,选择了合适的硬件平台和软件开发工具,开始进行系统设计和电路设计。

在设计过程中,我们注重实用性和稳定性,力求提供高性能和可靠的产品。

2. 测试阶段在设计完成后,我们进行了一系列的测试和验证工作,确保智能电表的功能和性能符合设计要求。

测试包括硬件测试和软件测试两部分。

硬件测试主要包括电路功能测试、电能测量精度测试、通信稳定性测试等。

通过各种测试设备和仪器,我们对智能电表的硬件进行了全面的测试,发现并修复了一些潜在的问题。

毕业设计论文_智能电表的设计_

毕业设计论文_智能电表的设计_

2013届毕业生毕业论文题目:智能电表的设计院系名称:信息科学与工程学院专业班级:电子信息工程09级3班2013 年6 月3 日摘要随着科技的进步,电子产业的发展,人们生活水平的提高,电子式智能电表的出现势不可挡。

智能电表相对于传统的机械式电表,具有精度更高,能够实现多费率计费,自动抄表,预付费等功能,优势不言而喻。

相比传统电表需要电工去现场进行抄表,智能电表能够通过远程通讯进行抄表,这样就节省了大量的人力。

同时,智能电表的多费率计费,能够让用户在电能生产代价低的时候多用点。

生产代价高的时候尽量节约用电。

这样能够使发出的电能得到充分利用,有利于资源的节约。

所以智能电表取代传统电表是大势所趋。

智能电表具有数据保护功能,事件记录功能(如编程次数,失压次数等),远程抄表等一系列给基于集成电路而实现的功能。

本文就一种简单智能电表的设计做出描述,主要通过载波通讯,485通讯,GPRS通讯,等各个单元来实现电表的数据传输,数据的显示,报警,远程抄表使电表具有简单的智能。

本文通过对智能电表各个模块进行了简单设计,做出基本原理图。

关键词:智能电表485通信智能载波通信Title:The design of the smart meterAbstractWith the progress of science and technology, the development of electronic industry and the improvement of people's living standard. The emergence of smart meters is inevitable .Respect to the traditional mechanical meters, Smart meters is higher precision, further more, the smart meters have the function such as achieve multi-rate billing, automatic meter reading, prepaid fees .The smart meter have the function of data protecting , event logging and automatic meter reading because of the IC. In this paper, a simple design of smart meters will be made description. It will make the data transfer though GPRS and 485.Keywords: smart meters 485 smart Power Line Carrier目次1前言 (2)1.1智能电表的概念 (2)1.2智能电表发展概况 (2)1.3智能电表的结构 (3)1.4智能电表的主要特点 (3)1.5智能电表研究的目的以及意义 (3)2 智能电表的简单设计思路 (5)2.1智能电表的硬件设计方法 (5)2.2智能电表硬件设计 (6)2.3智能电表的软件设计 (8)3智能电表各个模块的设计 (1)3.1通讯模块功能描述及设计 (1)3.2 继电器模块功能描述 (2)3.3继电器模块性能描述 (3)3.4载波通讯部分电路及简要工作原理 (3)3.5红外控制电路及原理分析 (5)3.6计量模块 (6)3.7 ESAM 电路及原理分析 (7)4 系统软件设计 (8)5 智能电表常见问题分析 (8)5 智能电表常见问题分析 (9)5 智能电表常见问题分析 (10)结论 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1前言1.1智能电表的概念所谓智能电表就是就是基于单片机,集成电路使电表具有简单的数据分许能力及其他功能。

智能电表调研报告总结

智能电表调研报告总结

智能电表调研报告总结智能电表调研报告总结智能电表是一种应用智能技术实现电能监测、管理和优化的新型电表。

本次调研主要针对智能电表在我国市场上的应用情况进行了深入了解和分析。

通过对智能电表调研的数据分析,发现以下几个主要结论:首先,智能电表在我国市场上的应用情况逐渐得到了普及。

随着智能家居技术的发展,智能电表作为其中的重要组成部分受到了广大用户的关注和认可。

调研数据显示,截至目前,我国智能电表的普及率已经达到了50%以上,在一些开发较为成熟的地区已经普及到了80%以上。

可以预计,未来智能电表的市场潜力巨大。

其次,智能电表的优势逐渐显现。

智能电表以其实时监测功能和远程控制能力成为用户的首选。

调研数据显示,用户对智能电表的最大认可是其能够通过手机远程查看实时用电情况,以及通过手机控制电器设备的开关。

智能电表可以实现精确的电能计量,根据用户的电能消耗情况进行合理用电提示和智能优化,能够帮助用户节能减排,降低用电成本。

再次,智能电表在一些特定领域有着广泛的应用。

据调研数据显示,智能电表不仅在居民家庭中广泛应用,也在商业、工业领域得到了推广。

在商业领域,智能电表能够帮助商家实时监测用电情况,避免因电能浪费而导致的成本增加;在工业领域,智能电表能够进行精确的生产功率监测,帮助企业进行能源管理,提高生产效率。

最后,智能电表仍面临一些挑战和问题。

调研数据显示,在智能电表普及的过程中,一些用户对智能电表的安全性和隐私保护问题存有顾虑。

而且,智能电表需要与电网进行连接,稳定的通信链路和网络环境也是智能电表普及的一大挑战。

解决这些问题需要智能电表厂商和相关部门共同努力,加强产品研发和安全保障。

综上所述,智能电表在我国市场上的应用情况逐渐得到了普及,并且取得了一定的成效。

智能电表的优势是实时监测功能和远程控制能力,它在居民家庭、商业和工业领域都有着广泛的应用。

然而,智能电表仍面临一些挑战和问题,需要智能电表厂商和相关部门共同努力解决。

智能电表方案

智能电表方案

智能电表方案目录1. 智能电表的定义及意义1.1 智能电表的定义1.2 智能电表的意义2. 智能电表的工作原理2.1 数据采集与传输2.2 数据分析与监控3. 智能电表的优势与特点3.1 节约能源3.2 提高用电效率4. 智能电表在未来的应用前景4.1 智能家居领域4.2 智慧城市建设---智能电表的定义及意义智能电表是一种能够自动采集电能使用信息,并且能够实现远程通讯传输的电能计量装置。

它能够实时监测电能使用情况,帮助用户更加合理地利用电能资源,同时也为电力公司提供了更加准确和高效的电能管理手段。

智能电表的意义在于提高电力系统的运行效率,降低能源浪费,减少用电成本,促进电力系统的可持续发展。

通过智能电表,用户可以实时监测电能使用情况,根据数据分析调整用电行为,从而达到节约能源、提高用电效率的目的。

---智能电表的工作原理智能电表通过内置的数采设备采集电能使用数据,然后通过通讯模块将数据传输至电力公司的监控中心。

监控中心可以实时监测用户的用电情况,及时发现异常情况。

同时,智能电表也可以接收监控中心发送的指令,实现远程抄表、断电等功能。

数据采集与传输是智能电表工作的关键环节,确保数据准确性和实时性。

数据分析与监控则是智能电表的核心功能,通过对数据进行分析,监控中心可以根据用户实际情况调整电网运行策略,提高供电效率,确保电网安全稳定运行。

---智能电表的优势与特点智能电表具有节约能源、提高用电效率的显著优势。

通过实时监测电能使用情况,用户可以合理安排用电时间,避免高峰时段用电浪费。

智能电表还可以智能识别用户用电习惯,为用户提供用电建议,帮助用户节约用电成本。

另外,智能电表还具有远程控制、自诊断、故障自修复等特点。

用户可以通过手机App等方式远程查看用电情况,进行用电计划调整。

智能电表还可以自动识别电能使用异常,并及时向用户报警,有效防止用电事故发生。

---智能电表在未来的应用前景智能电表在未来将会在智能家居领域和智慧城市建设中得到广泛应用。

智能电能表的设计与研究

智能电能表的设计与研究

智能电能表的设计与研究随着科技的不断发展,智能电能表作为新一代的计量仪表,正在逐渐取代传统的电能表,成为现代家庭和工业领域中的主力计量设备。

智能电能表将传感器、微处理器、通信技术等多种技术融合在一起,具备了更加精确、高效、智能化的功能,并且可以实现对用电信息的实时监测和数据采集,有助于促进能源管理的科学化和电力系统的智能化。

本文将探讨智能电能表的设计原理、技术特点以及相关研究进展。

一、智能电能表的设计原理智能电能表的设计原理基于电力学和电子计量学的基础,主要包括测量电能的方法、信号采集与处理、通信与数据存储等方面。

1. 测量电能的方法传统的电能表通常采用旋转式铜铝齿轮来测量电能,由于机械件的摩擦和磨损,其精度和可靠性都受到一定程度的限制。

而智能电能表则采用了电子式的测量方法,通过传感器采集电流和电压信号,经过运算和积分得出真实的电能累积值。

这种方法能够提高计量的准确度和稳定性,并且可以实现对各项用电参数的精确测量。

2. 信号采集与处理智能电能表通过传感器采集电流和电压的模拟信号,并且采用采样和数字转换技术将其转换为数字信号,然后进行数据处理和计算。

为了提高信号的稳定性和抗干扰能力,智能电能表还需要对采集到的信号进行滤波和校准等处理。

此外,智能电能表还可以通过与其他传感器的结合,实现对温度、湿度等环境参数的监测,从而提供更多的相关数据供用户参考和分析。

3. 通信与数据存储智能电能表通常具备一定的通信功能,能够实现与上位设备或电力系统的数据交互。

通信方式可以包括有线通信和无线通信,常见的有RS485、ZigBee、LoRa 等。

通过通信技术,智能电能表可以将实时的用电信息传输到上位设备,以便用户实现对用电的实时监测和远程管理。

同时,智能电能表还可以具备一定的数据存储功能,将历史用电数据存储在内部存储器或者外部存储卡中,以备用户查阅或统计分析。

二、智能电能表的技术特点智能电能表相比传统电能表具有多项技术特点,主要包括准确性、安全性、稳定性以及智能化等方面。

智能电表行业分析报告

智能电表行业分析报告

智能电表行业分析报告随着我们的生活越来越智能化,各种智能设备不断渗入到我们的生活,其中作智能电网组成部分之一的智能电表也随之而来。

智能电表是智能电网的智能终端,它已经不是传统意义上的电能表。

智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能,智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展方向。

随着智能电网的日益发展,世界各国对于智能化用户终端的需求也日益增大。

智能电表是由用户交费对智能IC卡充值并输入电表中,电表才能供电,电表电量用完后自动拉闸断电,从而有效地解决上门抄表和收电费难的问题。

同时,用户的购电信息实行微机管理,方便查询、统计、收费及打印票据等。

现状及风险--国家电网2012全年电能表招标中标分析1. 智能电表提前布局推广,2013将收缩根据国家电网公司的智能电网建设规划,“十二五”期间,智能化投资总量约在2861亿元,其中用电环节是重要组成部分,投资将达782.1亿元,占比27.34%。

从用电环节的投资组成看,用电信息采集系统和电动汽车充电基础设施建设为主体,两者在用电环节智能化投资中占比分别为68%和28%。

其中用电采集系统包括系统主站、通信信道、采集设备以及智能电表,占据投资主体的是智能电表。

从智能电表规划进度与当前实际推进的进度来看已超规划。

2011和2012两年实际进度快于规划,按照规划,国网2011和2012年智能电表覆盖量分别为5500万只、5500万只。

而从实际招标情况看,2011和2012年国家电网智能电表招标量分别为约6766万只、7603万只,两年累计规划完成率达到130.6%。

由于电表总的市场容量不会与规划数据有大的出入,因此在2011-2012年的超量安装之后,我们预计2013年本轮智能电表安装就将收尾。

按照规划,“十二五”期间,智能电表安装总量约为1.87亿只,按此测算,2013年智能电表招标总量预计为4331万只,集中招标口径的智能电表数量,将较2012年将有明显下降。

智能电表可研报告剖析

智能电表可研报告剖析

第一章总论1.1 项目概述1.1.1 项目名称、项目法人项目名称:****电子暨新能源装备制造项目项目法人:****机器厂有限公司单位地址:**市南路281号建设地址:湖南**工业园区项目性质:异地搬迁扩建改造1.1.2 项目单位简介:****机器厂有限公司,始建于1970年,2007年改制为民营股份制公司。

公司注册资金500万元,位于**市南路281号,现有员工200余人,占地面积51.2万平方米,建筑面积100780平方米,中央空调厂房面积4000多平方米。

公司拥有电子制作、整机装配、精密加工、模具制造、板金冲压、注塑及表面处理等生产车间。

公司在深圳建有独资、合资公司。

公司目前主要从事智能电表、智能水表、风光互补发电系统等产品的研发、生产和销售。

公司拥有多项自主知识产权和发明专利,主要产品已经成功运用在国家电网、自来水公司、房地产等领域,为节能减排、智能(水、电)网终端控制以及能源计量管理提供了新的解决方案。

公司已通过ISO9001:2008、ISO14001:2004管理体系认证,并荣获“高新技术企业”、“湖南省名牌产品”等荣誉称号。

公司是湖南省高新技术企业、双软认定企业、ISO9001认证企业,产品通过了CMC考核、“CCC”认证及“CE”认证。

1.1.3 报告编制单位报告编制单位:工程项目管理有限公司资质等级:甲级资质证号:工咨甲12220070006发证机关:国家发展和改革委员会受****机器厂有限公司的委托,承担该项目的可行性研究报告的编制任务。

工程管理咨询有限公司对项目进行认真论证,分析评价,完成本项目的可行性研究报告,供审批部门、投资业主决策参考。

1.2 可研报告编制依据、原则和研究范围1.2.1 编制依据⑴国家发改委《投资项目可行性研究指南(试用版)》(2002.3第一版)、《建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》(修订本);⑵国家发改委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版);⑶《中华人民共和国标准化法》;⑷《**市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》;⑸《**工业园区总体规划》、《**工业园区扩编总体规划》;⑹《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93);⑺《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79);⑻国家有关法律、法规,如环境保护法、消防法等;⑼工业与民用建筑项目编制有关规定和要求;⑽有关专业设计规范及标准;⑾项目建设单位提供的相关资料。

智能电表报告大纲[推荐五篇]

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智能电表报告大纲[推荐五篇]第一篇:智能电表报告大纲2013-2017年中国智能电表市场调查研究及投资前景分析预测报告目录第一章智能电表行业发展概述 1 第一节行业概述 1一、产品概述 1二、工作原理 1三、主要类型 1四、智能电表的应用优势 2 第二节智能电表行业产业链分析 3 第二章全球智能电表发展概述 4 第一节全球智能电表发展现状 4 第二节全球智能电表市场区域分布情况 4 第三节全球主要国家智能电表发展情况 5 第四节世界智能电表行业发展预测 7 第三章中国智能电表环境分析 8 第一节我国经济发展环境分析 8 第二节行业相关政策、法规、标准 11一、国家电网发布智能电表技术标准 11二、《关于加快推进坚强智能电网建设的意见》 12三、智能电表将实施新标准 12 第三节国内智能电表技术水平12 第四章中国智能电表行业发展现状 14 第一节行业发展特点 14一、电子式电能表已占据我国电能表市场的主导地位二、智能电能表将成为行业未来发展主流 14三、国际市场已成为我国电能表销售的重要市场 14四、行业竞争日趋激烈,并购重组势在必行14 第二节行业供给现状及趋势 15 第三节行业需求状况及预测 15 第四节行业发展制约因素 17 第五章中国智能电表行业竞争状况分析 18 第一节智能电表行业竞争格局 18一、2级单相智能电能表市场集中度分析 18 二、三相智能电能表市场集中度分析 19 第二节智能电表行业竞争趋势 19一、围绕行业标准制定在技术升级中展开竞争 20二、围绕产业链整合在行业集中度提高中展开竞争 20三、围绕智能电网建设在产品升级中展开竞争20 第六章行业上下游分析 21 第一节上游原材料行业 21一、集成电路 21二、电子元件 22三、磁性材料 24 第二节国内智能电网行业分析 28一、国内智能电网发展现状 28二、我国智能电网产业集聚发展现状与规划 28三、智能电网产业的发展趋势29 第七章智能电表产品进出口数据统计 31 第一节 2010-2012年单相感应式电度表进出口情况 31 第二节2010-2012年三相感应式电度表进出口情况32 第三节2010-2012年单相电子式(静止式)电度表进出口情况 33 第四节 2010-2012年三相电子式(静止式)电度表进出口情况 35 第八章国内智能电表主要生产企业分析 37 第一节江苏林洋电子股份有限公司 37一、企业简介 37二、主营业务 37三、竞争优势 37四、经营业绩 38五、未来发展战略 39 第二节深圳浩宁达仪表股份有限公司 39一、企业简介 39二、主营业务 39三、竞争优势 40四、经营业绩 41五、未来发展战略41 第三节深圳市科陆电子科技股份有限公司42一、企业简介 42二、主营业务 42三、竞争优势 42四、经营业绩 43五、未来发展战略 44 第四节深圳长城开发科技股份有限公司 44一、企业简介 45二、主营产品 45三、竞争优势 45四、经营业绩 46五、未来发展战略 46 第五节宁波三星电气股份有限公司 46一、企业简介 47二、竞争优势 47三、经营业绩 48四、企业发展战略48 第九章智能电表行业投资及发展趋势分析50 第一节投资机会 50一、政策支持 50二、4万亿投资将刺激智能电表发展 50 第二节投资风险 51一、市场竞争风险 51二、营销风险 51三、政策风险 51 第三节行业进入壁垒 52一、对设备要求严格 52二、人才和技术的要求较高 52三、行业经验积累的要求较高 52四、持续服务能力的要求较高52 第四节中国智能电表行业发展趋势 53一、智能电表的产业体系更加完善 53二、功能设置模块化 53三、接口一体化 53 第五节智能电表行业技术发展趋势 54 第六节行业投资建议 56一、加大技术创新力度 56二、提高智能电表的产业化运作能力 56三、实施用户侧能源管理工程 56四、注重推广和普及工作 57图表目录图表1:智能电表产业链示意图3 图表2:2008-2012年全球智能电表市场规模增长变化4 图表3:欧美与日本的智能电表安装状况与计划 5 图表4:中国智能电表产量增长预测 15 图表5:国家电网智能电表投资推进速度超规划16 图表6:2012年2级单相智能电能表市场集中度情况19 图表7:2012年2级单相智能电能表前三位中标公司情况 19 图表8:2012年三相智能电能表市场集中度情况 19 图表9:2012年三相智能电能表前三位中标公司情况 19 图表10:2012年中国电子元件经济运行指标 22 图表11:2010-2012年单相感应式电度表(90283011)进出口数据统计31 图表12:2012年单相感应式电度表(90283011)进口国别统计31 图表13:2012年单相感应式电度表(90283011)出口国别统计32 图表14:2010-2012年三相感应式电度表(90283012)进出口数据统计32 图表15:2012年三相感应式电度表(90283012)进口国别统计33 图表16:2012年三相感应式电度表(90283012)出口国别统计 33 图表17:2010-2012年单相电子式(静止式)电度表进出口数据统计33 图表18:2012年单相电子式(静止式)电度表(90283013)进口国别统计34 图表19:2012年单相电子式(静止式)电度表(90283013)出口国别统计 34 图表20:2010-2012年三相电子式(静止式)电度表(90283014)进出口数据统计35 图表21:2012年三相电子式(静止式)电度表(90283014)进口国别统计 35 图表22:2012年三相电子式(静止式)电度表(90283014)出口国别统计36 图表23:2011年林洋电子经营业绩38 图表24:2012年林洋电子经营业绩38 图表25:浩宁达2011年经营业绩 41 图表26:浩宁达2012年经营业绩 41 图表27:科陆电子2011年经营业绩43 图表28:科陆电子2012年经营业绩44 图表29:长城开发2011年经营业绩 46 图表30:长城开发2012年经营业绩46 图表31:三星电气2011年经营业绩48 图表32:三星电气2012年经营业绩 48 摘要目前全球正在使用的电表,包括工、商、住电表用户数量庞大,全球共约有17亿台,若全面更换为智能电表,则市场规模将相当可观。

智能电能表数据分析方法以及应用分析

智能电能表数据分析方法以及应用分析

智能电能表数据分析方法以及应用分析摘要:伴随时代的飞速发展,智能电表的相关数据分析方法已经获得了广泛的运用,且取得了不错的运用成效,这有利于促进国内智能电网以及智慧家庭的建设。

基于此,本文首先探究了有效开展智能电表数据分析工作的意义,然后介绍了智能电表的几种数据分析方法,最后探究了智能电表数据分析的相关应用实践,以供参考。

关键词:智能电表;数据分析方法;应用近几年,智能电网技术获得了可持续的发展,高级量测体系在电力系统中获得了十分普遍的运用。

各电力公司安装了很多的智能电表,导致采集数据频率越来越高(大约1次/15min),这些数据都具有一定的实时性。

这些数据中既涵盖用电量,也涵盖各采集点的电流与电压、功率因数、实时功率等运行参数。

各电力公司每天都积累了很多的电能数据,怎样规范、合理地使用这些信息资源是各电力研究单位与电力公司关注的重点。

1智能电表数据分析方法1.1相关分析相关分析是探究现象之间是不是存在某一种联系的一类统计手段。

相关分析包含线性相关分析以及偏相关分析等,前者在智能电表的相关数据分析中最常见,它分析了两个变量之间的关系程度,以相关系数R来表示。

能够凭借温度以及负荷的相关关系,将天气情况结合起来对负荷的高峰进行预测。

也能够借助于智能电表的实际电压测量值对某一组电表的相关性进行探究。

1.2聚类分析聚类分析是按照一些固定标准来收集相关数据。

比如,电表能够借助于聚类分析来充分明确变压器的具体负荷。

虚拟电表可以聚类拥有相同属性的电表的相关数据,一种拥有代表性的虚拟电表是利用聚类相关电表来开展区域研究以及规划。

1.3异常分析异常分析主要是指对异常情况或者事件开展原因追溯的分析手段。

异常分析在用电异常以及设备故障诊断等方面可以施展关键的作用。

比如对变压器出现故障前的一连串数据实施统计,对其开展抽样以及建模,就可以很好地预测变压器的相关故障,进而第一时间更换或者检修。

1.4趋势分析趋势分析是比较若干期连续的相同指标,获得它们的增减变动幅度、数额以及方向,以充分显示事物变化趋势以规律的一种探究手段。

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课程:计算机组成原理智能电表分析设计报告院系:安徽工程大学机电学院专业:计算机与软件工程系班级:软件1402组长:李和林组员:秦伟刘宣杨佳伯转转许展邵明时间:目录第一章系统整体方案设计 (1)1.1智能电表系统设计思路 (1)1.2方案论证 (1)1.2.1三相电参数的测试与计量方案论证与比较 (1)1.2.2多功能化模块的方案论证与比较 (2)1.2.3电压电流采样方案论证与比较 (2)1.3通信标准的选择 (3)1.4系统总体方案确定 (4)第二章系统硬件设计 (4)2.1硬件整体系统设计 (4)2.2电源电路设计 (6)2.2.1工作原理 (6)2.2.2变压模块 (7)2.2.3稳压模块 (7)2.3电压电流采样处理单元 (8)2.3.1 ATT7030A简介 (8)2.3.2 ATT7030A结构框图 (9)2.3.3电能输出脉冲电路 (9)2.4 CPU中央处理单元 (10)2.4.1 CPU功能 (10)2.4.2 CPU选择 (10)2.4.3数据存储模块 (11)2.4.4显示模块 (13)2.4.6键盘模块 (17)2.4.7 485通讯模块 (18)第三章系统软件设计 (19)3.1软件设计的基本原则 (19)3.2系统软件设计 (20)3.2.1接收数据与通信的程序设计 (20)第四章总结 (24)第一章系统整体方案设计1.1智能电表系统设计思路将智能电表系统整体分为电量测量和智能管理两部分。

电量测量部分选用高精度、高可靠性的电量测量ASIC实现,能够完成三相电量的准确计量。

该部分是设计的关键和基础。

智能管理部分除核心元件微处理器外,还需要人机交互模块、数据存储模块及通讯模块。

该部分是实现电表“多功能化”的重要组成部分,对其要求是智能化程度高,易于功能扩展。

1.2方案论证1.2.1三相电参数的测试与计量方案论证与比较该部分是本系统设计的关键部分,要求电路结构简单、可靠、功能全面,能够完成预定功能。

目前,关于三相电参数的测试与计量主要有两种技术方案。

传统的模数转换和相位检测技术被测三相电压、三相电流通过相应互感器转变为能被后端电路接收的电信号,变化之后的信号需要做两方面的处理,一方面检测电压电流的相位差,确定功率因数,另一方面线性调整信号,传输给后端的A/D转换器。

电压、电流转换后的数字量和功率因数值传输给CPU处理器,根据三相功率、三相能量等电参数的计算公式计算相应的各个电参数,并对计算数据做相应处理。

该方案存在电路结构复杂,参数测试误差大,编程复杂、故障排除复杂等缺点。

该技术方案已不再适用于工业环境中三相电能表的电参数测量。

专用的三相电参数测试与计量技术随着大规模集成电路的迅速发展,有关电参数测量的集成电路市场上出现了多种专用产品,针对不同的电参量可以选用不同的产品。

目前,在我们国内比较流行的电量测试与计量芯片主要有美国ADI公司生产的ADE7755,美国CIRRUS LOGIC公司生产的CS5460,美国炬力公司生产的A TT7021、ATT7030、ATT7026等,国内上海贝岭公司也生产了相应的电量计量芯片。

以上IC芯片在国内电能表行业中得到了广泛的推广应用,多年来的应用表明,这些IC芯片在电参数的测试与计量的应用比较稳定,计量精度满足了国家标准。

采用专用的IC测试电参数已成为目前各种电能表制造厂商的首选技术方案。

其中,ATT7026、A TT7030是专用于三相电参数测量的IC芯片,外围电路配置简单,可方便地与CPU连接。

综合考虑本电能表所要实现的功能,我们选用第二种方案。

ATT7030A测试计量的电参数能满足本次设计题目提出的技术要求,是一款高精度的三相电能专用计量芯片,适用于三相三线和三相四线。

A TT7030A提供有功电能计量输出脉冲,微处理器可方便的对电能实现计量。

1.2.2多功能化模块的方案论证与比较多功能化模块应包括以下几个组成部分:CPU中央处理器、外部存储器、键盘、显示、485通信接口、红外收发电路、报警电路、负荷控制电路等八部分组成。

CPU中央处理器的选择方案有两种,方案一:选用DSP处理器;方案二:选用单片机。

DSP处理器具有运算速度快,处理能力强等优点,但存在价格相对较高,参考资料相对较少等缺点。

单片机是目前电能表行业中普遍选用的中央处理器。

比较以上两种方案,我们选用ATMEL公司的AT89S52单片机作为中央处理单元,该单片机具有较强的数据处理功能,与MCS-51完全兼容,设计使用方便。

外部存储器选择方案主要有两种。

方案一:选择RAM存储器;方案二:选择FLASH存储器。

RAM存储器速度快,可读写操作,但存在掉电数据丢失的缺点,为了保证数据不丢失,一般需要设计电池供电,增加了设备的体积,成本等。

外部FLASH存储器具有掉电数据不丢失的优点,速度相对较慢,可以进行读写操作。

由于电能表对数据存储的速度较低,数据量较少,因此,FLASH存储器是电能表行业中选择的主流芯片。

我们选用X5045作为外部数据存储器,选用该型号的存储器不仅可以方便数据的存储,而且具有看门狗功能,监视CPU 的运行状态和系统的电压,保证系统的安全运行。

负荷控制电路设计具有预付费功能,即用户应先购电,后用电,用户购剩余电量达到报警值或剩余电量为零时,都要操作继电控制装置,提醒用户及时购电。

1.2.3电压电流采样方案论证与比较目前,电能表行业中,关于电源电压、电流的采样方案主要有三种:第一种是采用电流互感器、电压互感器采样;第二种电压采用电阻分压网络采样,电流采用锰铜电阻采样;第三种方案以上两种方案的交叉组成。

电流取样使用电流互感器具有过载能力强,精度高,抗干扰能力强的优点,但存在成本高,体积大的缺点;电压取样采用电压互感器同样具有过载能力强,精度高,抗干扰能力强的优点,存在成本高,体积大,校表难度高的缺点;与采用互感器取样比较电流采用锰铜电阻具有取样方便,成本低的优点,但存在过载能力弱,抗干扰能力差的缺点;电压采用电阻分压网络取样具有取样容易,校表方便、成本低的优点,但存在过载能力弱的缺点。

比较以上几种方案,结合本表的计量精度要求,电流取样采用高精度(0.1级)的电流互感器,电压取样采用电阻分压网络。

该方案既提高了本系统的抗干扰能力,又方便了电能表的校验。

根据上述方案论证,智能电表系统的实现方案如下:AT89S52(CPU)+ATT7030A(电量测量IC)+X5045(Flash存储器)+MAX7219 (LED显示IC)+独立式键盘+75LBC184(485通讯IC)+红外调制管+MC7805(DC稳压电源IC)。

1.3通信标准的选择本系统的一个重要的问题就是通信问题。

要根据系统的通信距离来选择合适的通信标准。

如果通信距离要求太高的话,可以采用电话线公网或者无线 GPS 等方式来进行通信。

在通信方式中,大多数采用串行通信方式。

这里先对常见的串行总线标准作一个比较。

常用的总线标准有RS-232、RS-422 和RS-485 等等[6],RS-232是异步串行通信中应用最广泛的一种标准总线,其单向数据传输最大速率为了 20Kbps,最大传送距离为 15m,显然这种总线标准是无法满足本系统的技术要求的,且其数据传输速率较慢,易产生干扰。

RS-422 传输距离较远,最短为 12m,数据传输最大速率为 10Mbps;当速率为 1Mbps 时,传输距离可达 120m;当速率为 100Kbps 时,传输距离可达 1200m;RS-422 抗干扰能力强,传输速率快,且为全双工的。

RS-232 和 RS-422 有一个显著特点,即 RS-232 接口与 RS-422 接口通常吸用于点对点通信系统中,若系统中需要相互通信的节点数超过两个时,他们都无法直接满足要求。

因此,EIA 制定了新的接口标准 RS-485,它能支持一点对多点的通信,RS-485 电气标准与 RS-422 完全一样,只是 RS-485 工作于半双工方式。

RS-485 标准总线是一种平衡传输方式的串行口接口标准,它允许在电路中有多个发送器,且允许一个发送器驱动多个负载设备,负载设备可以是被动发送器、接收器或收发器的组合单元。

RS-485 的共线电路结构是一对平衡传输的两端都配置终端电阻,其发送器、接收器、组合收发器可以挂在平衡传输线上任何位置,在数据传输中实现多个驱动器与接收器通用同一传输线的多点应用。

RS-485 通信接口的信号传输是用两根线之间的电压差来表示逻辑“1”或“0”的,因为发送端仅需两根传送线,而接收端也只需要两根传送线,这样,RS-485 接收端与发送端公需两根线就能完成信号传输。

RS-485 标准总线的特点是:抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远,在采用双绞线,不用 Modem 的情况下,在100Kbps 的传输速率时可传送 1200m,若速率为 960Kbps 时,可以传送 1500m,甚至更远。

由于 RS-485 具有上述优点,能够支持一点对多点的通信,便于组网通信距离也能满足本系统的设计要求;且电表联网远程抄表系统对实时性要求不高,能耗的抄取也是不经常发生的,一般情况下仅需要每月抄一次。

所以本系统选择了半双工的 RS-485 的通信标准。

1.4系统总体方案确定在我们确定了通信标准之后,就可以对整个系统进行设计了。

既要充分考虑 RS-485 通信标准中对传输距离和波特率的限制,又要兼顾到系统的带载能力,来确保系统运行的可靠性,在基表与上层管理微机之间,采用了采集器、集中器两级结构形式,系统的总体分布结构如下图上位微机与集中器之间可通过RS-485总线进行数据传输,采集器通过屏蔽双绞线采集用户各种远传能耗基表的信息,并进行换算和存储;采集器对电量的采集可以直接通过DF型电能表上的RS-485 接口接受用户的电量信息,也可以通过采集器上的红外接口,利用专用红外抄表器对采集器进行各种能耗信息的读取等第二章系统硬件设计2.1硬件整体系统设计根据方案比较与论证,三相智能电度表的整体电路主要包括:电源电路、电压电流采样处理单元、CPU中央处理单元等三部分组成。

其中采样电路又分为电压采样模块、电流采样模块;CPU中央处理器单元又分为CPU中央处理器、键盘、显示、外部存储器、485接口、红外收发、负荷控制、报警模块。

整体设计方案见图CPU中央处理单元第一步接通电源电路,CPU中央处理单元上电,系统进入待机状态。

此状态下,CPU 取出存于外部存储器中的剩余电量数据和本电表机号并显示于显示模块上。

当按下键盘“设置键”时,系统进入功能设置状态,按“确定键”则退出该状态。

第二步采样单元发出电量计量脉冲信号,系统进入工作状态。

次状态下,CPU对脉冲进行计数及计算电量,经过一段时间运算后得到这段时间中用户消耗的电量。

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