單片機電表抄表論文

時間：2024-06-15 14:18:18 機電畢業論文我要投稿

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單片機電表抄表論文

　　目前國際上比較流行的抄表技術有：有線傳輸方式、無線傳輸方式、低壓電力線載波技術、數據網絡傳輸等方式。以下是單片機電表抄表論文，歡迎閱讀。

單片機電表抄表論文

　　單片機電表抄表論文1

　　1 概述

　　隨著信息化、網絡化時代的到來，電力系統快速發展的今天，手工抄表方式與無人值班等高度自動化程序形成了鮮明對比，成為制約供電系統現代化管理的一大障礙。就系統的完整性而言，電力系統從發電、配電、傳輸一直到區域變電所已基本實現網絡化管理，而唯獨用戶終端沒有和網絡連接上，造成了系統的不完整，直接或間接的影響了系統潛能的發揮。目前居民用電絕大多數實行分表制，即若干集中居住的家庭(一個居住單元或若干居住單元的集合)使用一個總的電表，每戶裝一個分電表，電力部門抄表員抄收總電表的電量，作為居民交付電費的依據。居委會或物業管理部門還需去抄取各家電表的讀數，按比例收取電費。這種用電管理模式，給居民帶來諸多不便，同時大大增加了電力人員的工作。

　　為了適應社會的需要，保證用戶安全、合理、方便地用電，對傳統的電表和用電的管理模式進行改造，使之符合社會發展的需要就顯得很有必要。要實現電表集中自動抄表，其前提是電表需首先實現智能化，這樣才能實現數據出戶，以達到集中抄表的目的。要實現自動抄表，就要使電度表具有遠傳功能，而常用的電度表多為感應式機械電度表，這種表具有運行可靠、結構簡單、價格便宜的優點，但不具有遠傳功能。正是由于以上背景，智能電度表應運而生。所謂智能電度表，就是應用計算機技術，通訊技術等，形成以智能芯片為核心，具有電功率計量計時、記費、與上位機通訊、用電管理等功能的電度表。

　　2 電力遠程抄表系統

　　2.1 系統簡介

　　隨著新一代移動通訊業務的產生和全面投入，無線移動數據通訊的應用也越來越廣泛。安全的數據傳輸和永遠在線特點，配合按流量收費的資費方式，使GPRS通訊在工業控制、環境保護、道路交通、商務金融、移動辦公、零售服務等行業中的應用具有無可比擬的性價比優勢。采用GPRS無線通訊網絡的移動IP通訊，既可獨立作為數傳通道，也可作為已經架設光纖、數傳電臺等方式的輔助手段。因此遠程智能電表抄表系統便可利用主控機(即普通商用微機，在本系統中也稱上位機)，以先進的電力線載波通信(PLC)技術為基礎，以系統工程思想為指導，采用了軟件自動中繼、模式識別和模糊處理等技術，通過多用戶多功能電度表、F2103 GPRS IPMODEM、采集器及中心服務器由GPRS網絡或是通過K8110 光隔單口CAN總線適配卡(PCI總線) 把數據匯集到中心服務器。具有采集數據快速準確，能快速生成用電統計分析，交費單據等特點，與傳統的人工抄表、電話線抄表相比，極大地提高了對居民小區、公寓的用電進行統一、集中管理的能力。

　　在信息時代迅猛發展的今天，為了實現居民小區、公寓的用電智能化管理，快速準確、功能齊全的遠程智能電表抄表系統無疑是我們設計的目標所在。本系統設計用計算機集中、統一管理的方法，實現用戶信息錄入、用戶購電、用戶退電、用戶用電數據采集、用戶供電控制、用電查詢，以及用戶購電、退電、用電的報表打印等基本功能，另外該系統還具有用防竊電、電器識別、分時限點、復費率、透支額等特有的功能。

　　2.2 系統開發目標

　　遠程智能抄表是利用現代的計算機電子技術和通訊技術結合，按照用戶用電記費、管理部門檢查、管理、收費的工作流程設計完成的。為了使本系統在小區、公寓的智能化管理中發揮更大的作用，實現工作過程的計算機化，提高工作效率和工作質量，而通過無線信道實現數據傳送的，這樣的抄表方式毋須置疑是最為簡單、方便的抄表模式，甚至在最近建設部某通訊規約的討論稿中也初定了三表無線抄表使用的無線電頻點，但無線數據傳輸存在著在建筑物對無線電信號的反射、吸收等作用下，信號傳輸不穩定的問題，另外表具安裝位置、空間抗擾等也對其穩定工作有較大影響，同時無線電表產品自身也存在功耗等問題，因此該模式概念上雖然都很好，但真正大面積推廣應用還有相當的歷程。

　　舊的事物消亡，新的事物產生，是辯證唯物主義發展觀中事物發展規律必然趨勢，同樣智能電表的發展是也是隨著科學技術的不斷進步而必然前進的，市場的需求也進一步推動了該產業的進步，因此，無論各地的用電管理部門還是智能電表生產廠家，都迫切需要有一個規范化的標準，以使目前的電表行業早日步入規范化、標準化的發展道路。現提出如下的系統開發目標：系統應具有安全性、穩定性、和快捷性，同時注意到先進性;對用戶的用電信息實行智能管理，減輕管理部門的工作量，并提高工作效率;能夠對用戶的用戶購電、退電、用電信息實現報表打印;系統人性化設計，界面友好，方便用戶的操作;還要提供設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警等;控制：對欠費用戶進行拉閘等;提供停電數據保護功能，在停電48-72小時內仍可抄表和監控;系統還可提供豐富的'接口，可與電業系統的MIS系統連接或進行二次開發。

　　3 系統原理分析

　　3.1 系統構架功能

　　多個電表通過RS485通信接口把電表數據傳到采集終端器上，采集終端通過RS485或是電力載波將數據傳送到采集集中器上，采集集中器通過RS485通信接口和通信IP modem連接，遠程數據中心服務器可以使用GPRS、APN專線或普通ADSL等作為網絡接入。當集中器通過GPRS網絡連接到遠程數據中心服務器主機，建立透明數據通道后，采集終端產生的數據只要送到串口，集中器就會把收到的數據原封不動地發送到數據中心服務器主機;同時服務器主機下發的命令通過通道傳輸到集中器后，集中器通過串口送到采集終端，從而實現數據雙向透明傳輸。

　　3.2 系統組成

　　3.2.1 電能表

　　單相有功無功多功能表，有功0.5級、無功2級，具有RS485和低壓電力載波通訊接口，并且采用最新單片微處理器及其外圍芯片技術設計、制造，采用美國AD公司的專用單相電能計量芯片，通過對電流、電壓信號采樣，能計量雙向有功電能，實現對低壓居民用戶的電力線載波自動抄表。

　　3.2.2 采集器

　　采集器主采用先進微電子技術及SMT生產工藝制造，應用于低壓電力線載波自動抄表系統，作為系統的終端設備之一，自帶24個I/O口，可帶24戶電度表，停電數據保護，帶后備電源，停電后仍可抄表。實現24路用戶電表的電量等數據采集，適合與帶RS485接口的電能表進行配合實現遠程自動抄表。

　　3.2.3 傳輸終端(通信模塊/集中器)

　　RS485/電力載波IP MODEM一般都采用高性能嵌入式處理器，以實時操作系統為軟件支撐平臺，內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧。為用戶提供高速，穩定可靠，數據終端永遠在線，多種協議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶，產品支持語音、短信、數據觸發上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能。

　　3.2.4 中心軟件系統

　　抄表系統的核心部分是系統軟件，它應遵循DL/T645部標通訊規約，并有擴展性。對于傳入數據的方式的不同，還需有不同的軟件來快速地實現中心端的數據接收和現場設備的管理。

　　4 項目構架的開發

　　4.1 傳輸終端和采集終端連接

　　目前無線傳輸模塊同時支持RS232/485接口，可通過RS232/485與終端通訊。本系統采用的是485的接口方式。

　　4.2 數據網絡接入方式

　　中心采用APN專線，所有點都采用內網固定IP，管理中心通過一條2M APN專線接入移動公司GPRS網絡，雙方互聯路由器之間采用私有固定IP地址進行廣域連接，在GGSN與移動公司互聯路由器之間采用GRE隧道。為管理中心分配專用的APN，普通用戶不得申請該APN。用于GPRS專網的SIM卡才能進入專網APN，防止其他非法用戶的進入。用戶在內部建立RADIUS服務器，作為內部用戶接入的遠程認證服務器(或在APN路由器內，啟用路由器本地認證功能)。只有通過認證的用戶才允許接入，用以保證用戶內部安全。用戶在內部建立DHCP服務器(或在APN路由器內，啟用DHCP功能)，為通過認證的用戶分配用戶內部地址。移動終端和服務器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進行隔離，并在防火墻上進行IP地址和端口過濾。中心采用APN專線接入的方式，在實時性、安全性和穩定性表現優異，適合于安全性要求較高、數據點比較多、實時性要求較高的應用環境。在資金允許的情況下之最佳組網方式。

　　4.3 無線數據傳輸方式

　　傳輸設備采用F2103，其功能齊全，性能穩定，簡單易用，它是一款工業級別的無線傳輸終端，已經廣泛地應用在各種各樣的工業，金融場合。終端設備和傳輸設備連接好后，設置好各種通訊參數，工作模式后，在傳輸設備F2103中填入數據中心的地址和應用程序的端口號。這樣當終端設備數據傳給傳輸設備F2103，F2103就會把數據透明地傳輸到中心。終端設備支持多種中心模式(主備中心、多中心)，多種激活模式(電話、短信、數據)，多種工作模式(TCP、UDP、telnet等)，方便用戶組網和各種系統需求。心跳包機制、注冊包機制、數據幀可控、重連機制等多種機制不僅保證設備實時在線，而且穩定可靠，同時方便客戶根據現場的情況，來設置各種傳輸參數，進而達到最佳效果。

　　5 結束語

　　隨著通信技術的發展，智能抄表技術將得到不斷的提高。智能抄表系統是一個完整的自動抄表和管理系統，具有自動化程度高，計量抄數據準確，不受用戶計量表類型、負荷大小的限制，兼容性強等特點。該系統的投入使用為用電管理部門實現自動化邁出了關鍵的一步。

　　單片機電表抄表論文2

　　1集中抄表系統

　　集中抄表系統是一項自動化的系統，其利用電力企業的傳輸媒體集中對多個電能表進行抄表操作，這些傳輸媒體包括無線設備、有線設備以及IC卡等等。這種系統可以統一、集中的記錄電能表中讀出的數值。集中抄表系統是一項綜合性系統，其是將電子技術、智能儀器通信技術以及計算機等多項技術綜合在一起，實現自動化操作的系統。這一系統的運行是以供電企業的主站為核心，其在接受到主站的命令后，可以通過多級網絡實現信息的傳輸，屬于主從式系統。該系統的運行利用了多項技術，其中最為主要的是低壓電力載波技術、數據采集技術、通信技術等，其將采集到的信息通過電力線等通道傳輸到電力部門中，實現了抄表工作的自動化。集中抄表系統具有較強的兼容性，而且還具有可擴充性。集中抄表簡化了工作人員的操作，改變了以往繁瑣復雜的工作形式，不但提高了抄表工作的效率，還提高了電能表計量的準確性，這一系統還提供了監視與管理的功能，使采集到的數據信息更加真實、可靠。集中抄表系統提供的信息，可以使電力部門的工作人員更快的分析出不同地區的用戶用電情況，還可以使用電計費更加準確，方便了用戶查詢信息以及查詢用電費用。集中抄表系統為電力企業提高管理水平提供了重要的參考價值與依據，這一系統利用低壓電力線采集到了用戶的用電信息，有利于對對信息的統一的存儲與管理，而且提高了電力企業的經濟效益。

　　2電力營銷信息化的功能

　　電力營銷信息化需要利用多項先進的信息技術，其可以使電力企業的經營效率更高，可以使電力工業更加集約化，還可以改進電力系統的相關技術，使電力企業的各項信息資料實現及時傳輸與共享。在社會主義經濟的影響下，我國的市場經濟也出現了變化，電力企業間的競爭越來越大，企業想在電力市場中占有一席之地，必須不斷的創新與改革管理制度以及營銷手段，提高企業的經濟實力。創新是企業不斷發展的推動力，隨著科技發展水平的加快，電力企業需要引進先進的技術與設備，不斷的開發新業務，研究出更加實用的電力產品，滿足廣大用戶的需求，還要建立完善的經營管理體制，使企業在不斷的市場經濟中，具有較強的適應能力以及隨機應變的能力。加強電力營銷的信息化程度，需要借助先進的互聯網技術，還要實現營銷系統運行的自動化，建立企業與用戶溝通交流的平臺，更加及時的掌握用戶的需求以及要求，不斷的改進企業的營銷制度。信息化具有很多優點，其不但提高了系統運行的速度，還提高了系統的效率，使工作人員控制電量更加方便，還實現了信息處理的統一化與標準化。為了使電力營銷制度更加合理高效，企業的管理者必須認識到了信息化建設的重要性，還要通過學習，掌握信息化的相關知識，還要抓住這次市場機遇，制定統一的發展目標以及電力營銷管理的策略，管理者需要根據企業發展的現狀，對企業未來的發展方向進行全面的規劃，只有抓住營銷的重點，才能推動營銷信息化的發展，電力營銷信息化具有必然性，其不但可以滿足廣大用戶的需求，也可以滿足社會不斷發展對其提出的高要求。

　　3集中抄表系統在電力營銷管理中的功能

　　隨著科技的發展，集中抄表系統在電力企業中應用越來越廣泛，其為企業與用戶之間架起了信息交流與溝通的橋梁，而且信息的傳輸具有實時性與高效性，但是這一系統的信息傳輸的單向的，系統收集到的信息只能通過用戶端傳輸到企業，用戶無法掌握這些信息。為了使電力企業更好的發展，電力企業設計人員不斷的改進集中抄表系統，使其成為了雙向的，而且實現了信息的交換。用戶通過這一系統，也得到了更加豐富的服務，促進了用戶與電力企業間的交流。在優化集中抄表系統時，設計人員主要是從硬化組合模塊與軟件操作模塊兩方面進行的，從而實現增強集中抄表系統功能的作用。

　　3.1自動抄表功能

　　利用集中抄表系統可以實現自動抄表，其是對傳統抄表工作的改進與創新，簡化了抄表人員的.工作量以及工作強度，使電力收費工作更加快捷。傳統的抄表主要是人工的方式，但是有的工作人員素質比較低，在抄表的過程中，經常發生失誤或者漏抄的問題，這嚴重影響了電力企業的服務水平，有時也會引發用戶的不滿。應用集中抄表系統后，利用先進的工具實現了抄表的智能化與自動化，大大提高了抄表的準確性，而且也方便了電力部分對數據的分許與整理。集中抄表系統也可以進行實時抄表，而且效率比較高，還可以根據企業的需要定時抄表，工作人員只需要設置抄表的起始時間以及間隔時間，就可以實現抄表的自動化。該系統中的采集器會定時給集中器傳輸數據，主站系統又可通過撥號收集到集中器中的數據，對于漏抄的數據，系統還會自動提示，命令工作人員進行補抄，極大的降低了抄表的誤差，而且節約了工作人員的時間，提高了工作的效率。集中抄表系統有效的降低了抄表工作中的誤差率，而且消除了由于人為原因而造成了抄表錯誤或者遺漏問題，提高了電能表記錄的準確性，也增加了用戶的滿意度，使用戶享受到了高質量的服務。現代的電能表中一般都帶有時鐘，其可以記錄用戶每日的用電量，還可以計量電能表的整點電量值，這種細化的功能，有效的防止了偷電行為，而且可以使電力部門更好的分析出用戶的用電特點，為了提高更到位的服務，也可以為其推薦更好的產品，促進企業的營銷。

　　3.2遠程通斷電

　　集中抄表系統有個控電模塊:控電模塊是帶復式控制功能的開關組合模塊,主要功能是對用戶的電源實現遠程控制,能根據系統操作員的指令自動切斷或投入用戶的電源。電力營銷信息系統的一些信息，如供用電合同、營業檔案、電費電價等，都直接關系到供電企業與用電客戶的切身利益，稍有不慎將會給供電企業和用電客戶帶來經濟損失，甚至還涉及到法律糾紛。因此，必須要有及時準確的信息存儲。供電部門可根據用戶交費情況進行遠程拉合閘控制，并可隨時監測用戶端的供電情況，便于供電部門及時有效的收取電費。通過集中抄表系統的遠程通斷電功能，可以大大提高催費工作的效率，緩解電費回收工作的壓力。對部分經常遲交，且需要多次停電催收的用電客戶，可以安裝具有遠程自動通斷電功能的電表。該電表欠費停電后，只有繳清電費并經抄收人員操作才能恢復用電。實踐表明，

　　3.3線損分析

　　線損率是反映電網經營企業生產經營管理情況的主要綜合指標，它反映了電網規劃設計、生產技術和經營管理水平。線損作為供電企業的重要指標，這就要求不斷提升線損的精細化管理水平，不斷提高線損的管理效率和企業的經濟效益。通過安裝適當的總表，結合抄凍結數據功能，就可得到某一特定的時刻的總表讀數和各分表的讀數，由此可以計算三相供用電的平衡情況和各相的線損率。集中抄表系統可對小區、臺區的季度、月度的總表讀數和與分表用電總數用曲線圖形表示，并能進行統計分析。采用集中抄表系統，供電部門用電檢查人員可在實際工作中，運用集中抄表系統的線損分析功能，實現電量數據的自動采集及各項分析報表的生成，自動測算線損指標，開展線損的分壓、分線、分臺、分片管理考核。可以很容易發現線路或臺區可能存在偷漏電或其他問題，并做及時處理。

　　4結語

　　綜上所述，對集中抄表系統的改進，可以有效的促進電力營銷的信息化，還可以提高電力企業的管理水平，使其更好的為用戶提供服務。集中抄表系統是一項綜合的系統，其結合了計算機技術、通信技術、電子技術以及智能儀器技術等多項先進技術，極大的簡化工作人員的操作，還減輕了工作人員的工作量，并提高了抄表信息的準確性。集中抄表系統提高了電力營銷管理的信息化程度，實現了自動抄表以及定時抄表的功能，而且使電力企業與用戶之間可以更好的進行信息交流與溝通，應用這種系統對企業的發展有著重要的意義。

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