新聞中心

EEPW首頁(yè) > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 智能抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

智能抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

作者: 時(shí)間:2013-05-10 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
隨著信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,通訊、電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提高,利用通訊技術(shù)來(lái)拓展計(jì)算機(jī)在電力行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,越來(lái)越廣泛。在我國(guó),雖有很多地區(qū)的電力部門在不同程度上實(shí)現(xiàn)了用電收費(fèi)管理的自動(dòng)化,但是,手抄表形式在我國(guó)仍占很大的比例,而且由人為因素所導(dǎo)致的各種誤差很普及,所以電力局做出在全國(guó)范圍內(nèi)用3~5年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)“一戶一表集中抄表”的戰(zhàn)略部署,提倡系統(tǒng)。
  
系統(tǒng)目前主要有:有線通訊技術(shù)和電力載波通訊技術(shù)。有線通訊技術(shù)作為傳統(tǒng)方法,以其穩(wěn)定性占有優(yōu)勢(shì)。但有線通訊鋪線工程浩大,而且容易被人為損壞,同時(shí)居民樓已建成,再在墻壁表面拉線,居民難以接受。電力載波通訊技術(shù)能有效解決上述問(wèn)題,他利用現(xiàn)有交流電源線作為通訊線路,省去了不切實(shí)際的鋪線工程,優(yōu)勢(shì)明顯。同時(shí)系統(tǒng)還適用于水表、煤氣表等家用生活表。

1 系統(tǒng)的硬件基本構(gòu)成和原理
  
基于電力載波通訊的智能抄表系統(tǒng)是指:由主站通過(guò)電力線載波通訊信道將多個(gè)電能表電能量的記錄值(窗口值)的信息集中抄讀的系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)的構(gòu)成
  
圖1主要是由載波電表(裝有采集用戶電能表電量信息的采集終端或采集模塊)、集中器(根據(jù)上位機(jī)指令,控制該線路內(nèi)所有電表示數(shù)的收發(fā))、信道(一般用PSTN公共電話網(wǎng))和上位機(jī)(如社區(qū)抄控中心主要是抄表管理系統(tǒng))等設(shè)備組成。

智能抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1.2 系統(tǒng)工作原理
  
計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)的指令,通過(guò)社區(qū)抄控中心與集中器通信連接,根據(jù)抄控中心軟件與集中器的通信協(xié)議,由社區(qū)抄控中心控制集中器的程序,集中器根據(jù)中器內(nèi)的各種電路工作,把應(yīng)發(fā)送和接收的指令通過(guò)電力線與各載波表通訊,接收電表計(jì)量的各種數(shù)據(jù)。各個(gè)載波表又同時(shí)接受集中器的設(shè)定程序,互相傳遞信息或委托某個(gè)載波表把信息轉(zhuǎn)送集中器。在整個(gè)過(guò)程中,他受集中器設(shè)置的程序執(zhí)行功能控制,形成一個(gè)智能化自適應(yīng)中繼通信系統(tǒng)。
  
但是在電力線傳輸?shù)倪^(guò)程中存在開關(guān)電源、變頻電機(jī)和其他的一些通訊設(shè)備產(chǎn)生的各種噪音和信號(hào)衰減,由此引發(fā)的各種干擾,使得載波通訊系統(tǒng)通訊的成功率大大降低,阻礙了智能抄表系統(tǒng)的發(fā)展。針對(duì)上述情況,我們將在本系統(tǒng)中的集中器和載波電表中安裝KQ-100E的載波通訊收發(fā)模塊,他是一個(gè)功能強(qiáng)大的MODEM,具有良好的信噪比,減少干擾,提高傳輸距離,大大優(yōu)化了傳統(tǒng)上的抄表系統(tǒng)。

1.3 具體的性能指標(biāo)
  
(1)收發(fā)模塊微機(jī)控制端由RX、TX、R/T三個(gè)端口構(gòu)成,全是TTL電平。

(2)+5 V端接入+5 V±5%的直流電源;VAA端為發(fā)送功率電源,可用直流不穩(wěn)壓電源,發(fā)送時(shí)電流300 mA(不發(fā)送時(shí)為0 mA),VAA可在9~15 V之間選定;2個(gè)AC端可以直接接市電的火線和零線,也可以接火線和地線;而在遠(yuǎn)距離戶外通信時(shí)可采用火 線和零線通訊方式。

(3)KQ-100E可以與進(jìn)行串行通訊,也可以通過(guò)RS232串行口與微機(jī)之間進(jìn)行串行通訊。過(guò)零載波模塊與微機(jī)接口采用1 200 B/S通信,串行異步10位方式,1個(gè)起始位,8個(gè)數(shù)據(jù)位,1個(gè)停止位。

(4)采用FSK過(guò)零載波通訊方式,試驗(yàn)證明在一個(gè)10 kV變壓器臺(tái)區(qū)內(nèi),任何時(shí)候都可以100%成功通信。由于KQ-100E為過(guò)零點(diǎn)傳送模塊,因此只有在同相電力線上才能夠正確傳送數(shù)據(jù)。但我國(guó)都采用三相電源供電。因此,在集中器必須有三相電源,并能保證集中器三相都能傳送數(shù)據(jù),具體的步驟如下:在集中器內(nèi)采用三個(gè)模塊分別接A,B,C三相,而后在控制時(shí)采用CD4053進(jìn)行多個(gè)PTT,RX,TX等信號(hào)切換,這樣做成本高,體積大,但不存在干擾及切換壽命等問(wèn)題。具體參考如圖2所示。

智能抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

電能表相關(guān)文章:電能表原理

上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè)

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉