电表自动抄表系统设计

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具有自动抄表和预付费功能的智能电能表的设计

电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相应转换成与电能成正比的脉
来，多的精力分析用户需求、高服务质量、有更提进
行增供扩销工作；解决了一些用户拖欠电费的问题，提高了供电部门的电费回收率。
进行隔离，消除共模电压的影响，使整个电彻底这样路的抗干扰能力大大加强。
２２２ＥＥＲＯ电路设计．．ＰＭ
电量计量电路采用美国ＡＤ公司的ＡＥ７５Ｄ７５电量测量专用芯片，证了测量脉冲的准确性，保它负
第２７卷
第１期
甘肃科技
ＧａｓｃｅｃｎｃｎｌｇｎｕＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ
ｆ７ｌ２＿
Ⅳ０．１
２１年１月０１
Ｊｎａ．２１０１
具有自动抄表和预付费功能的智能电能表的设计
及布线来满足用户对电能表的严格要求。
２１电量计量电路设计．
信电源电路、Ｕ及其相关部分电源电路。电源电ＭＣ路提供系统运行的能量，以在进行电源电路设计所时在保证原理正确的前提下应考虑电源容量，并保证一定的工作余量，同时计算各个元件的电流、电压值，选择合适的元件参数，同部分信号之间加光藕不
合，设计开发了具有自动抄表和预付费功能的智能电表，现预付费功能和对表运行状况进行实时监实控。实现电能管理的科学性、先进性、准确性和实时

无线电表水表电能表远程集中抄表系统解决方案

事项查询
Ø 系统自动记录各种运行日志，以备查询： Ø 数据采集日志（采集时间、采集内容、操作结果）。 Ø 数据统计日志（统计时间、统计内容、操作结果）。 Ø 数据修改日志（记录修改人员、操作机器、修改内容）。 Ø 系统操作日志（记录操作人员、操作机器、操作内容、操作结果）。 Ø 系统登录日志（登录人员、登录机器、退出登录时间）。
电压：AC176～253 V 频率：50Hz
工作温度工作环境
相对湿度
-40℃～+70℃ 10%～95%
功率消耗 --------
≤15W
时钟
时钟精度时钟电池
＜±1s/d CR2032
工频耐压绝缘性能
冲击耐压
2.5KV 6KV
静电放电
8KV
电磁兼容
信号回路：2KV
快速瞬变脉冲群
电源回路：4KV
1
业务报表
系统在商用电子表格的基础上，增加相应定义数据功能，支持用户需要的各类表报，并把生成的报表自动打印和发布。提供历史数据日、月、年或任意时间段报表。
远程操作
系统可对远方终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程终端软件升级等。
三、系统分析
3.1、系统功能
本地传输接 4 路 RS485 或 4 路 M-Bus 抄表接口+1 路微功率无线，RS485 接口及 M-Bus 接口支Βιβλιοθήκη 口持插拔方式2
存储容量 ≥16MB 可靠性 MTBF≥7.6×104h
集中器安装时可以放置在下图所示的 200*400*500mm 的基业箱中。
2.3、1 主干网通信设计方案
小区集中抄表系统总体设计采用树型拓扑网络结构，以 24 号楼为中心，通过以太网总线分别向各个楼群延伸，沿小区内预留的管道（埋地管道、架空桥架），直达在每栋楼宇的地下室（电表房）中的数据集中器，集中器连接每层楼的采集器。通过采集器把所有居民家的电表、水表、燃气表连接起来。通信主干网如下图所示，其中红色线部分为各楼宇和数据中心的通信主干网。通信主干网可采用以太网线连接，也可以使用光纤传输。所有总线都汇聚到 24 号楼。主干通信线缆采用主备方式，预留一路备用通信线路。在 24 号楼汇聚处需预留 8 根网线的管道接入室内。

无线远传水电表远程抄表系统设计方案带IC卡控制

无线远传IC卡水电表方案第二局部系统介绍一、概述远程抄表系统是为提高水表、电表等能耗参数的综合计费管理水平而设计的新兴技术。

它以全自动的抄表方式取代了传统的人工抄表方式，和同类抄表系统相比，具有网络构造自适应、免调试、免维护、运行稳定、方便扩展的特点。

该系统采用先进的无线网络数据传输技术，对居民用水、用电的使用状况进展实时采集，实现数据的集中存储和统一管理，减少了人工劳动，极大地提高了工作效率，为有关部门管理、统计、分析能源使用情况提供依据，使管理更科学、更高效。

1、应用范围✧供水公司✧电力公司✧物业公司✧企业单位✧学校宿舍等2、系统功能✧实时抄表功能✧冻结抄表功能✧设备档案管理✧用户档案管理✧数据统计分析✧报表查询打印✧操作权限管理✧缴费结算管理✧数据异常诊断✧数据备份恢复二、参照标准和标准文件✧GB/T 778.1-2007 冷水水表和热水水表〔第1局部：标准〕✧GB/T 778.2-2007 冷水水表和热水水表〔第2局部：安装要求〕✧GB/T 778.3-2007 冷水水表和热水水表〔第3局部：试验方法和试验设备〕✧CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件✧信部无[2005]423 号"微功率〔短距离〕无线电设备管理暂行规定"✧JJG596-2012 电子式电能表✧JJG596-2012 电子式电能表检定规程✧IEC62052-11交流电测量设备通用要求、试验和试验条件✧GB/T17215.321-2008 1级和2级静止式交流有功电度表✧DL/T 645-1997 多功能电能表通信规约✧信部[2005]423号微功率〔短距离〕无线电设备的技术要求三、系统介绍远程抄表系统是我公司结合自身先进技术和用户实际应用需求，而推出的一套具有极高性价比的自动抄表系统。

该系统秉承我公司在同类产品十余年的丰富经历，借鉴并结合了国内外数家著名同类产品的先进技术思路，运用了先进的计算机网络技术、无线网络技术、自动控制技术等，是目前国内最先进的远程抄表系统之一。

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。

多功能智能电表的设计

多功能智能电表的设计摘要目前，电力系统中仪器仪表已经进入了自动化和智能化的时代。

自动化和智能化特性不仅要求这些仪器仪表像传统计量表一样具有计量功能，而且还要具有测量、保护、控制、通信等多种功能，以反映电气元件运行状态和控制调节的信息。

随着高新技术尤其是电子信息技术的快速发展，电子式、多功能、高精度、多费率、自动抄表等产品的优势突显，且已逐步成为电能表发展的主流。

国内仪器制造设计的电能表主要有远程监测仪表，手持式仪表，便携式多功能分析仪表。

而在技术解决方案中，传统的单片机不能满足多功能而且精度低，不适用于信息交互高速实时处理场合。

智能电表具有数据保护，报警，断电显示，负荷控制，防窃电，远程抄表等功能。

从计量到数据处理都采用以集成电路为核心的电子器件，从而取消了电表上长期使用的机械部件，随着智能化电表的发展，将最终取代传统电表在用户中的使用。

本文主要应用AT89C52单片机，RS485通讯各个单元来完成数据的传输，费率的计算，数据的显示，报警，远程抄表控制，使电表实现智能化。

关键词：智能电表；自动抄表；RS485通信；预付费；智能化Design on Multifunctional Smart MeterAbstractAt present, the power system instrumentation has entered the era of automation and intelligent. Automation and intelligent feature not only require these instruments the same as the traditional measurement meter measurement function, but also with the measurement, protection, control, communications and other functions in order to reflect the operational status and control of electrical components, regulation of information.Along with the high technology and new technology electronic information technology’s fast develop ment, the electronic formula, multifunction, the high accuracy, the multi-tariffs, copies product and so on table superiority to underline automatically particularly, and already gradually became the electrical energy table development the mainstream. Design of domestic equipment manufacturers are remote meter monitoring instruments, handheld instruments, portable and multifunctional analysis instruments. In the technical solution，the traditional single chip cannot meet the multi-function and low precision, high-speed information exchange does not apply to real-time processing applications. The intelligent electric instrument has the data protection, the warning function, the power failure demonstration, the load control, against steals the electric work energy, long-distance copies functions and so on table system, uses take the integrated circuit from the measurement to the processing as the core electronic device, thus has canceled on the electric instrument the long-term use mechanical part, along with the intellectualized electric instrument’s development, will substitute for traditional electric instrument in userpractical finally. In this dissert the hand-hold unit, the AT89C52 monolithic integrated circuit are used and so on each unit completes the data with RS485 communications the transmission, the tariff computation, the data demonstration, the warning, long-distance copies the table control, causes the electric instrument to realize the intellectualization.Keywords: Intellectual mater；Auto Read Meter；RS485 Communication；Prepayment；Intellectualization目录中文摘要 (I)外文摘要 (II)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2课题研究背景，目的及意义 (1)1.3国内外研究概况及发展趋势 (2)1.4智能电表设计的技术要求及主要研究内容 (3)1.4.1技术要求 (3)1.4.2主要研究内容 (4)2智能电表的总体设计方案 (5)2.1总体设计思想 (5)2.2系统总体功能 (5)2.3智能电表的硬件设计方法 (6)2.3.1微处理器或微控制器 (7)2.3.2传感器 (8)2.3.3信号调理 (8)2.3.4A/D转换器和D/A转换器 (8)2.3.5智能电表的接口通信 (9)2.4智能电表的软件设计方法 (9)3智能电表的硬件设计 (12)3.1单片机系统设计 (12)3.1.1AT89C52的主要特性 (13)3.1.2AT89C52各主要引脚功能 (13)3.2电能计量芯片ADE7758 (15)3.2.1ADE7758综述 (15)3.2.2ADE7758引脚配置及功能描述 (15)3.2.3ADE7758信号衰减电路设计及互感器选型 (17)3.2.4ADE7758与MCU接口设计 (18)3.3MCU外围电路及其它模块的设计 (19)3.3.1存储模块设计 (19)3.3.2时钟模块设计 (20)3.3.3液晶显示模块设计 (21)3.3.4按键模块设计 (22)3.3.5串口通信模块设计 (24)4智能电表的软件设计 (25)4.1主流程图 (25)4.2系统初始化 (27)4.3系统子程序模块 (27)4.3.1系统参数自校正模块 (27)4.3.2电量测量功能模块 (27)4.3.3电能检定功能模块 (28)5系统调试 (29)5.1软硬件调试 (29)5.2功能测试 (29)5.3误差的定性分析及改进措施 (30)总结及前景展望 (32)参考文献 (33)致谢 (35)附录1 外文参考文献（译文） (36)附录2 外文参考文献（原文） (41)1绪论1.1引言作为仪器仪表中的一个子类产品，电能表在电力系统的各个环节中占据着重要的地位。

自动抄表系统中电能表的设计

传统电力抄表方式是由人工进行抄取电能表数据，通常会出现以下问题：不能在同一时间抄取到各表的数据，表的周期长、费人工多且效率低，抄耗不利于电力公司计算分析线损值等相关数据。近年来，随着电力系统自动抄表技术、嵌入式控制系统技术和数据通信技术等的发展，为了解决传统电力抄表方式的弊端，通过电力线载波通信的远程电力抄表系统成为电力部门管理、分析、处理各种电量数据的一种重要选择措施。远程电力抄表系统按层级来看，主要由控制中心的管理计算机、收集若干电表电量数据并传输到控制中心的数据集中器、个用户的电能计量采集设备３每部分组成。其中最底层的就是电能计量采集设备，Ｊ
ＡｂｔａｔＡｕｏｔｃｍｅｅｅｄｎｙｔｍｓａｎｅｒｌｐｒｆａｔｍａｉｎｆｒｔｅｅｅｔｃｔｅｔｒａｄｅｅｇｓｒｃ：ｔｍａｉｔｒｒａｉｇｓｓｅｉｎｉｔｇａａｔｏｕｏｔｏｈｌｃｒｉｓｃｏ，ｎｎｒｙｏｉｙｍｅｅｌｙｎｉｏａｔｐｒｆｔｅｍｉｌｅｕｐｎｎｔｅｓｓｅＵｓｎｌｃｒｃｔｔｒｎｅｈｎｌｇｅ，ｔｒｐａｓａｍｐｒｎａｏｔｔｈｅｔｒｎａｑｉｍｅｔｉｈｙｔｍ．ｉｇｅｅｔｉｙｍｅｅｇｔｃｏｏｉｓｉｉ
中图分类号：Ｐ７Ｔ２４文献标识码：Ｂ文章编号：００—８２（０１１０００１０８９２１）１— ０８— ４

电能表远程抄表系统设计与实现

电能表远程抄表系统设计与实现摘要：随着科技的不断进步，电能表也得到了许多创新和改进。

远程抄表系统的出现极大地提高了电能抄表的效率和准确性。

本文介绍了电能表远程抄表系统的设计原理、功能特点以及实现方法，并对其在现实生活中的应用和前景进行了讨论。

引言：电能是人类生产生活中必不可少的能源，电能表作为计量电能的工具也扮演着重要的角色。

然而，传统的电能抄表方式存在着许多不便之处，如需要人工上门抄表、存在数据误差等。

为了提高抄表的效率和准确性，远程抄表系统应运而生，成为了电能行业的重要发展方向。

一、设计原理和功能特点远程抄表系统主要由电能表、通信模块、数据中心以及用户终端组成。

电能表通过内部的数据采集模块将电能数据转换成数字信号，并通过通信模块将数据发送给数据中心。

用户终端可以通过网络或手机端等方式实时查看电能数据以及电费情况。

此外，远程抄表系统还具有以下功能特点：1. 自动化抄表：远程抄表系统可以实现全自动化的抄表过程，不再需要人工上门抄表，大大提高了抄表的效率；2. 准确性高：数据采集模块能够精确地采集电能数据，消除了传统抄表中可能出现的人为误差；3. 实时监测：用户可以通过终端设备实时查询电能使用情况，了解电能消耗情况，方便合理规划能源使用；4. 费用统计：远程抄表系统可以自动记录每月的电费情况，并生成详细的费用统计报表，方便用户查看和管理。

二、实现方法电能表远程抄表系统的实现主要使用了以下技术：1. 通信技术：系统使用无线通信技术（如4G、NB-IoT等）或有线通信技术（如以太网、RS-485等）与数据中心进行数据传输。

通信技术的选择要根据实际情况来决定，如地理位置、通信费用等因素；2. 数据采集技术：系统采用数据采集模块将电能数据进行采集和转换。

数据采集模块能够实时读取电能表的数据，并将其转换成数字信号传输给通信模块；3. 数据存储和处理技术：数据中心需要具备足够的存储和处理能力，能够接收、存储和分析大量的电能数据。

自动化电量计费系统的设计与实现

ＣＡＭｌＨＡＨＲＮＣＩＧＮ
技术应用
自动化电量计费系统的设计与实现
◎郑治
（上饶供电公司，江西上饶３４０）３００中图分类号：Ｔ９３４文献标识码：Ａ文章编号：１７— ９２（００２１２０Ｈ３．６３０９２１）１— ５— １摘要：本文主要讲述了电量计费系统设计原则和要求，并从用户管理模块、参数维护模块、抄表管理模块、电费核算和报表管理五个模块阐述了电量计费系统的实现。关键词：自动化；电量计费系统；设计；实现
在数据的采集和处理过程中其原始数据确保不能被修改或删除。最
后是要保证这个系统的可发展性。电量计费系统除具有分费率的统计和处理、数据的远方采集和报表生成外，还可以进行二次开发，以满足供电企业不断深化的要求。
二、电量计费系统设计要求
作者简介：郑治，（９８）１７一、女，助理工程师，大专，上饶供电公司自动化班工作负责人。
Байду номын сангаас
改。
４．电费核算。
电费核算是根据电量数据采集系统收集到的电量数据通过计算得到电费数据，提供了对电费数据的查询、浏览功能，初步完成了对电费的结算处理。并对发生的烧表，违章用电等异常用电、电表出错及抄表错误等情况，要对用户进行电量追补，并计算出电费。同时还能实现单用户电量电费、选台区计算电费、选线路计算电费。电费核算通过输入用户基本信息、台区、线路等信息就能输出具体的电费信息。电费核算必须通过权限来控制是否能够操作，同时在对参数修改时，记录修改权限信息，自动记录修改人员信息。５报表管理。报表管理通过生成各种表格，满足营销、计划等部门提出的各种实时、非实时的需求。其中可生成的报表包括电量电费统计表、公用变供售电汇总表、电费应实收明细表、收支平衡表、欠费用户明细表、电费回收情况查询、用户电量电费查询等。

基于电力载波的自动抄表系统设计

基于电力载波的自动抄表系统设计忻龙彪，刘春蕾（河北建筑工程学院，河北张家口０７５０２４）摘要：介绍高可靠性的自动抄表系统的工作原理及软硬件实现。

选择良好性能的电力载波芯片以确保数据在电力线上准确可靠地传输；ＣＲＣ循环校验和脉冲边沿抖动处理又使得数据误码率大幅度减小。

关键词：电力载波ＣＲＣ循环校验自动抄表系统０引言目前，我国城乡居民抄读电表、水表和煤气表的方式基本上都是人工的。

这种落后的方式，消耗大量的人力、物力、财力，而且查收数据时间跨度大，准确度低。

建设部出台文件要求以自动抄表系统逐步取代传统的人工抄表。

自动抄表系统目前主要采用有线通信技术和电力载波通信技术两种方式进行通信。

有线通信技术以稳定性具有一定的优势，但有线通信敷设线路工程量大，且易被人为损坏；同时住宅楼建成后，再在墙壁表面敷设导线不美观、不整齐，居民不接受。

我们采用高性能电力载波芯片设计了自动抄表系统。

系统采用多种技术解决了电力线传输数据信号时受到的干扰问题，使整个系统达到相当高的可靠性。

它利用现有的每家每户的交流电力线作为通信线路，省去了敷设线路的麻烦，优势明显。

但电力线是用来输送电能的，所以用电力线传输数据也有一些问题：(1)配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传输。

(2)不同的信号耦合方式对电力载波信号损失不同。

(3)电力线存在着自身固有的脉冲干扰。

这些问题使电力线成为一种不太理想的通信媒介。

但借助一个功能强大的电力载波芯片，使电力线载波通信成为可能。

１系统总体构成自动抄表系统总体由以下几部分构成：智能脉冲表、数据采集器模块、集中器模块、上位机和电力载波模块等。

系统的构成框图如图1所示。

机集中器采集器表1表3表4表2图１自动抄表系统构成框图２系统工作原理２．１数据采集器模块智能脉冲表（水表、电表及煤气表）产生脉冲信号，并把它转化为电信号送到采集器中，采集器负责对脉冲进行计数，同时与集中器进行通信。

基于嵌入式的电能表集中抄表系统的设计

远程管理计算机，是整个系统的通信中枢，也可以接收远程计算机的指令，传送给采集控制模块执行相应的控制功能。
１．采用ＣＮ总线作为系统通信平台的小区或部Ａ
分城区的自动抄表系统，解决了现有抄表系统存在的下作量大、抄表不方便、效率低等缺点。系统采用＝星ＬＣ２４ｉＰ２１
技术、信技术和微处理器的飞速发展，文设计了一种通本２通信模块硬件设计
２１芯片选择．
１微处理器：处理器选Ｈ的是ＰＬＰ）微ｊＨＩＩＳ公司生产的
ＡＭＲ７处理器ＬＣ２４它是基于一个支持实时仿真和跟Ｐ２１，
量，系统结构如１所示。
器，可以用高达１ｂｓｐ的位速率保证系统的通信速率，Ｍ而差动发送和接收功能的两个总线终端ＣＮＡＨ和ＣＮＡＬ连接到
系统的通信线上，可保证通信的可靠性和稳定性。则
２２电路设计．
图２所示为系统通信模块原理图，电路由微控制器，
片，在硬件上保证了系统的稳定性、可靠性和通信距离等，而基于ＶＣ开发的系统管理软件使系统具有丰富的抄表、管理、统计、报表、分时付费等功能。关键词：自动控制；嵌入式；ＡＣＮ总线；信模块；Ｃ．通Ｖ６０
中图分类号：Ｐ７Ｔ２３文献标识码：Ａ文章编号：０８８８（００）４０７ — ２１０ — ８１２１０— １８０
（Ｓ嵌入的高速Ｆａｈ存储器。２ｋ）ｌｓ１８位宽度的存储器接口和

基于VHDL的电表抄表器设计

１１４．６ＡＬＥ．ＴＩＧＣＯＩ
＿＿
ＵＳ Ⅱ ．ＴＤＬＥＥＥＳＯＧＩＣＡＲＩＡＬＴＨ．Ｌ：ＵＳ Ⅱ Ｅ．ＴＤＥＥＳＬｏＧＩＣＵＮＳＧＮＥＤＩＡＬＬ：
ＥＮＴ兀ＹＣＯＮ１Ｒ］０ＬＳＩ
＿＿
ＵＳＥＥＥＥ．ＩＳＴＤＵＳＥＥＥＥ．ＩＳＴＤ
＿
—
ＬＯＧＩＣ
＿
＿
ＡＲＩＴＨ．Ｌ；６
控制信号几乎都是由控制模块发出的，其他几个模块的工作都受控制模块的控制。控制模块接受外部对系
统的复位信号、测量开始信号，然后产生系统内的复位信号对整个系统进行复位操作，者输出开始测量或信号，从而让整个系统开始测量操作。此外控制模块还接受存储模块反馈回来的数据接受完毕信号，以用来实现连续不问断的测量。程序如下：
ＩＲＡＲＹ Ⅲ ＥＥ：皿
ＬＯＩＵＮＳＧＮＥＤ．Ｌ：ＧＣＩＡＬ
Ｅ］ｎＴＹＣＯＵＮＴＥＩＲＳ
ＥＮＤＣＯＵＮＴＥＲ；
ＡＲＣＨ＿ Ⅲ
ＣＴＵＲＥＢＥ＿ＶＨＡＯＦＣＯＵＮＴＲＥＩＳ
ＢＥＮＧＩ
ＰＯＥＳＲＳＴＣＫ）ＲＣＳ（ＥＥ，Ｌ
啪
ＰＲ０ＣＥＳＳ：
ＰＲ０ＣＥＳ（ＳＴＳＲＥＥＣＨＣＬＫ）
Ｐ０ＲＴ（ＥｓＴ：ＮＳ１ＲＥＩ１）一ＬＯＧＩ：Ｃ
ＳＳＴＡＲＴ：ＮＳＹＳＩＴＤＬＯＧＩ：Ｃ
而且存在抄表效率低、速度慢、成本高等问题。不仅

电表通信抄表集中器硬件设计方案

电力载波通信抄表集中器硬件设计摘要随着我国电力事业的迅速发展，传统的用电抄收管理方式己经不能满足市场需求。

本文在大量收集查阅国内外有关远程抄表系统资料、深入用户及用电管理部门广泛调研的基础上，提出了一种采用低压电力线载波通信技术的远程自动抄表系统。

该系统具有三层网络结构，即上位机管理系统、集中器和载波电表。

重点分析研究了集中器及其与各组成部分的通信。

由于我国低压电力线上存在的高削减、高噪声、高变形，必须采用特殊的通信技术。

本文首先分析了高频信号在电力线中的传输特性；重点讨论了扩频通信技术在电力线载波通信中的应用；深入研究了以扩频调制解调技术通信技术为基础的、高性能的电力线载波专用MODEM芯片SSC P300的内部工作原理。

在此基础上，采用SSC P300实现了远程抄表系统中集中器与终端载波电表之间可靠的数据传输。

集中器是连接上位机与终端载波电表之间的枢纽，起着上传下达的作用。

根据中华人民共和国电力行业标准规定的集中器的主要功能及性能指标要求，本文重点研究设计了集中器的硬件系统。

其中硬件系统主要包括主控制器、外部扩展数据存储器、时钟模块、看门狗模块、上位机通信接口电路以及电力线载波通信电路及其外围电路等。

关键词：电力线载波，扩频通信技术，集中器，抄表系统Hardware Design ofPower Line CommunicationMeter Reading ConcentratorABSTRACTWith the rapid development of power undertaking of our country, the traditional ways of meter reading can not satisfy the demand of market any more. Based on the vast collecting and consulting of the concerned information of the remote meter reading system of the home and abroad and going deep into the consumers and power consumption administrative departments to investigate and research widely, a remote meter reading system adopting carrier communication technology of the low-voltage power linecommunication (PLC> had been proposed in this paper. It had networkstructure ofthreelayers，i.e.the computer administrativesystem，concentratorand carrier meter. And the functions and characteristics of the whole system together with its every component had been analyzed. Becausehighattenuation，highnoiseandhighdistortionexistinthelow-voltage powerlinesofourcountry ,special communication technology must be adopted.First of all, the transmissioncharacteristic whenhigh-frequencysignal was transmittedthrough powerlineswasanalyzed.Secondly, the application of spread spectrum communication technology to carrier communication of the power line was emphatically discussed.Thirdly，theinterior principleofthespecialMODEMIC SSC P300 adopting Spread-spectrum modem communication technology was deeply studied.Basedonthis，SSC P300 wasselected to the reliable data transmission between the concentrator of thelong-distancemeterreadingsystemandtheterminalsignal carrier ammeter. Beingtheheartoftheautomatic meterreadingsystem，the concentrator connected the computer with the terminal carrier meter. The hardware system of the concentrator was emphatically designed according to the main functions and the demands for performance targets of the concentrator stated in the power trade standard of PRC. It was mainly composed of MCU externalexpandedRAM，clockmodule，watchdogmodule，the computer communication interface circuit and the PLC communication circuit together with its peripheral circuits·KEYWORDS：carrier power line, spread spectrum communication technology, concentrator, meter reading system目录摘要IABSTRACTII1 绪论11.1电力线载波通信的意义及发展状况11.2低压电力线通信的特点11.3国内外研究现状和动态21.4设计电力载波抄表集中器的目的和意义21.5课题的可行性分析31.6本文的主要任务32 电力线载波通信技术42.1电力线载波通信中信号传输特性分析[8]42.2常用的低压电力线载波通信技术[13]52.3扩频通信技术62.3.1扩频通信的工作原理62.3.2扩频通信的特点[4]62.4电力线载波通信的实现72.4.1国外的电力线载波专用Modem芯片73 电力载波抄表系统总体设计93.1自动抄表系统的组成94 电力载波抄表集中器的硬件设计114.1电力线载波远程抄表系统集中器的硬件设计114.1.1集中器的功能及技术指标[8]114.1.2集中器的结构框图114.2集中器主控器的设计124.2.1 主控器的作用[11]124.2.2 主控器的选型[11]124.2.3 单片机W77E58的简单介绍134.3数据存储器的扩展154.3.1数据存储器RAM的选择154.3.2硬件电路设计164.3.3 存储器的掉电保护174.4时钟模块184.4.1设计思想184.4.2 时钟模块的选择[15]184.4.3 时钟模块与单片机的连接[14]194.5电力线载波通信电路设计194.5.1载波通信芯片SSCP300的发送与接收原理204.5.2单片机与SSCP300通信的控制工作过程23 4.6主控器与MODEM通信接口244.6.1 MODEM简介254.6.2 主控器与MODEM通信接口电路264.7电源电路274.8本章小结285 电力线载波抄表系统集中器软件的设计295.1通信协议的制定295.2集中器软件设计295.2.1主程序设计305.2.2 集中器向上位机的数据传输315.2.3单片机与扩频芯片SSCP300的数据传输325.3本章小结346 结论356.1总结356.2结束语35致谢36参考文献37附录381 绪论1.1电力线载波通信的意义及发展状况当今世界，作为输送能源的电力线是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。

智能电度表控制系统的设计

十、状态机设计（状态编码）
• end
• reg [ 3 : 0 ] ge ;
• reg c l k _ s h i ;
//计时器的十位显示用电量显示
• always@(posedge clk_ge or negedge reset)
• begin
• if(!reset)
• begin
• ge<=0;
input1丨input2:余额小于-10元
state1:断电状态 state2:计费工作状态 state3:报警状态
九、方案论证
• 方案1：基于verilog原理实现
• 方案2：基于单片机原理实现
• 确定选择方案1，理由是verilog语言简便，使用Verilog描述硬件的基本设计单元是模块，将复杂的功能模块划分为低层次的模块，提高效率。
十、状态机设计（状态编码）
• is_en2<=0;
• end
• else
• case(i)
//每一个数码管的扫描都分为4步，1 .消影，2 .输出
七、整体设计框图
state1:初始状态（断电） state2:工作状态,计费 state3:余额不足10报警状态 state4:余额为-10停止工作 state5:刷卡重新进入工作，接上次度数记录
八、状态机设计（状态转换图）
input1:刷卡 input2:余额小于10 others:按下reset键
题目：智能电度表控制系统的设计
一、大作业摘要
关于我设计的智能电度表控制系统，是我基于简化电费缴纳程序以及便利日常生活的理念，运用自动化、无线传输等技术所进行的一次革新设计。其自动化主要体现在两个方面。一即自动计费\ 报警功能，根据用户的用电情况自动计算本月费用，并对用电量及剩余费用进行显示，使用户随时清楚用电状况。并且，在此基础上增加报警功能，及时提醒用户剩余费用不足，避免突然停电带来的不便。二即自动断电功能，当用户用电额度超过设定额度一定数值后，系统将会自动停止供电。此功能能够减少人工使用，进而降低成本，达到利益的最大化。再者，为了开发出智能电度表控制系统更大的使用价值，当剩余费用低于某个预先设定值时，系统开起自动报警功能，同时，它会自动给用户预留手机号码发送缴费提醒短信。脱离了一般电度表需要人工主动查阅用电情况的局限，进入了高度自动化，彻底摆脱人工成分的革新领域。

电能表自动抄表管理系统的开发设计

邮局订阅号：８２－９４６３６０元／年技术创新软件时空《ＰＬＣ技术应用２００例》您的论文得到两院院士关注１引言随着社会的不断发展进步，越来越多的控制、采集仪表被引入到人们的生产生活中来。

各种仪表在各种场合应用的不断增多，对仪表的数据采集、仪表的管理也成为人们越来越关心的问题。

远程自动抄表系统是不需要人员到达现场，使用计算机技术、通信技术、网络技术和微电子技术相结合，通过一定的网络设备建立通讯联系，具有高度集成性，集软件、硬件为一体，对各种范围内电力用户实时用电量信息以及各种故障信息数据自动正确采集、传输、统计及综合分析的系统。

２系统模块设计系统共分为５大部分、１３个完整的功能模块。

系统结构图如图１所示。

电力抄表信息管理系统的基本功能是对现场单元传输到服务器的数据信息进行管理，主要功能模块如下：①系统管理。

②电表参数设置管理。

③现场照片管理。

④数据信息管理。

⑤退出系统３系统基本设置３．１欢迎界面与登陆界面在启动系统主界面时，需要登录界面，用于验证用户身份的合法性及权限，然后再进入主程序界面。

为了使应用软件更加美观，这里设计了欢迎界面，欢迎界面可以展示软件的用途、公司和版本号等信息。

系统设计用户等待３秒钟后，会自动进入登录界面。

为保证系统安全，避免非法用户进入、移植和修改，主机采取了口令保护。

如密码输入正确，则会进入下一个操作界面：如输入密码有误，则有消息框提示“密码输入错误！”。

用户进入系统，必须经过系统验证，方可进入主程序。

用户分为普通用户和系统管理员，分别有不同的操作权限。

系统管理员能管理和设定普通用户的操作权限。

图１电力抄表信息管理系统结构图通过用户和密码判断，并给出该用户的权限。

输入用户名和密码后，进入系统主界面。

事件触发机制是可视化编程的一大特点，即程序的功能通过点击菜单、按钮等触发方式组织在一起，这就决定了主站软件的结构是把各个功能分类组织在相应的菜单项之下，用户根据需要对系统进行设置，执行相应的操作。

关口电能表远程在线检测与抄表系统的设计

『铁道第二勘察设计院，建铁路福州至厦门１１新线施工图，木兰溪特大桥１８米钢系杆拱设计２图、丘后特特大桥１８２米钢系杆拱设计图从上述图表可以看出，间小隔板的增Ｉ中铁大桥勘测设计院，ｕ肋２１南京大胜关长江大桥加大大的消减桥面板Ｖｎｍｓｓｏｉ应力集中。当道碴整体桥面结构试验研究，０６１ｅ２０，１隔板与桥面板顶紧（这里主要通过节点建立连欧洲规范３Ｅｒｃｄ）钢桥（ｕｏｏｅ３：接实现）有效改善桥面板受力情况，面板大［］ＡＳＯＬＤｂｉｇｄｓｎｐｃｆａ— ，桥４ＡＨＴ．ＲＦｒｅｅｉｓｅｉｃｄｇｉｉｎ，ｓｉｇｏＣ．于１ＭＰ５ａ面积从原来的２０１０ｏ降到ｔｏｓＷａｈｎｔｎ，Ｄ．．％、．￣下７６／０６０５．％、．％，桥面板的最大应力从５．Ｐ、圈张健峰，莱茵河上的大桥看联邦德国钢桥５６５Ｍａ６从２．ＭＰ下降到１．ａ１．ＭＰ。６５ａ７ＭＰ、７９６ａ的发展，国外经验，９８１１８，
图１０桥面板连接处四种方案最大应力对比
作用下，过模型Ｖｎｍｓｓ通ｏｉ应力分析，到ｕｅ得肋内设置隔板可以明显的改善ｕ肋、横梁与桥面板的局部应力，降低应力水平。Ｕ肋的底部在荷载作用下会产生拉应力，ｕ若肋内隔板与ｕ肋底板焊接，则该部位将会产生焊接残余应力与桥面板弯矩正应力的叠加，称为抗疲劳薄弱部位。因此，本章没有讨论隔板与ｕ肋底焊接这种方案。同时，为改善ｕ肋底部与横梁连接开口部位的应力集中，隔板的高ｕ肋度需要加大，并建议开口圆弧倒角加大。

远程抄表系统的设计与实现

远程抄表系统的设计与实现一、引言随着科技的不断进步和社会的不断发展，远程抄表系统已经成为现代智能化社会建设的重要组成部分。

传统的抄表方式需要人工到现场进行抄表工作，工作效率低、成本高，并且容易出现数据错误和漏抄现象。

而远程抄表系统通过无线传输技术和智能化设备，可以实现对水表、电表和燃气表等各种仪表的远程监控和抄表，大大提高了抄表的准确性和效率，同时降低了抄表成本，成为了现代化城市管理的利器。

二、系统架构设计远程抄表系统由远程终端设备、数据传输网络、数据处理中心和用户终端组成，其整体架构如下图所示：1. 远程终端设备：各种类型的抄表仪表设备，包括水表、电表、燃气表等。

这些设备需要具备智能化和可远程通讯的功能，能够通过无线方式与数据传输网络连接，将抄表数据传输到数据处理中心。

2. 数据传输网络：采用无线传输技术，包括GPRS、NB-IoT、LoRa等，可根据具体需要选择合适的传输方式。

数据传输网络负责将远程终端设备采集的抄表数据传输到数据处理中心，并具有较高的传输速度和通讯稳定性。

3. 数据处理中心：负责接收、存储和处理远程抄表数据，进行数据的分析和计算，并提供相应的服务接口供用户查询和管理。

数据处理中心还具有监控和故障报警功能，能够及时发现仪表故障和数据异常情况。

4. 用户终端：如手机APP、网站等，用户可以通过这些终端设备实时查询自己的用水、用电、用气情况，了解抄表数据和账单信息，还可以进行数据对比和预付费等操作。

五、系统安全与可靠性保障1. 数据加密传输：在数据传输环节采用加密算法，保障抄表数据的安全传输，防范数据泄露和恶意攻击。

2. 设备监控与维护：对远程终端设备进行远程监控和定期维护，保证设备运行的可靠性和稳定性。

3. 数据备份与恢复：对抄表数据进行定期备份，确保数据的安全性和可靠性，在数据丢失或损坏时能够及时恢复。

4. 用户身份认证：用户在使用系统服务时需要进行身份认证，防止非法用户进入系统，确保系统的安全性和稳定性。

远程智能电表抄表系统设计

远程智能电表抄表系统设计【摘要】随着现代信息技术的发展，实现多用户电表的远程抄录已经不存在技术上的瓶颈，本文对当前电能计量中存在的用户分散、计量不及时、工作量大等问题进行分析，研究电能计量的远程控制问题，设计了一套远程智能电表抄表系统。

该系统和传统计量方法相比具有投资少、计量准确、稳定性高等优点。

本文从硬件和软件两个方面进行系统设计，在硬件方面上按照系统各个功能模块逐个进行设计，而软件方面的设计重点是程序流程的设计和通讯协议的定义。

【关键词】远程抄表；rs-485；系统设计；主要功能；软件绪论本章主要内容一是对当前抄表方式的弊端分析，二是提出本系统的功能和要解决的问题，最后在此二者基础上对全文的整体框架做出概括性的阐述。

1.传统抄表方式的弊端随着经济社会的进步和发展，普通居民住宅商业化程度日益提高，人们对住宅的物业管理水平要求也随之提高。

在此背景下，我国传统的入户抄表方式逐渐暴露出其不合时代发展的弊端，主要体现在以下几个方面：1.1入户难。

普通百姓对于家庭财产和个人隐私保护的意识越来越强，对入户抄表存在一定抵触情绪，而抄表必须在居民休息的时间里进行，二者之间存在不可调和的矛盾。

1.2效率低。

随着人们生活方式的多样化，不同人群之间的作息时间差距很大，这就意味着入户抄表需要多次入户才能完成，这势必会造成各级电能计量部门的工作效率降低。

1.3成本高。

随着城市化进程的不断加快，楼房特别是高层楼房越来越多，需要更多的人员才能完成抄表工作，这势必会提高人力成本。

造成上述问题的根本原因是传统的人工入户抄表方式落后于经济社会的高速发展。

因此，要从根本上解决这一问题必须要改变人工抄表模式，研究设计一套远程智能电表抄表系统。

2.远程抄表系统主要功能远程抄表系统要完全替代人工抄表方式并体现出其先进性，必须能实现以下的基本功能。

2.1硬件功能远程抄表：远程抄表是本系统最基本的功能，其实现过程为由电量信息采集器测量电量信息并保存；集中器按照设定好的采集周期自动读取采集器中存数的数据：最后通过红外抄表器读取集中器的数据。