毕业设计（论文）开题报告
题目名称：远程智能电表抄表系统设计
学生姓名专业电气工程及其自动化班级
一、选题的目的意义
随着我国国民经济的迅猛发展，资源消耗越来越惊人，一些经济发达到省份用电已经十分紧张，一旦出现高温天气，更是频频发生拉闸限电。并且伴着人们生活水平的不断提高，人们对电力的需求已经不仅仅满足于日常生活的需要。良好的供电质量和服务水平成为电力改革当中首要的大事。在电力管理发展过程中原来以拉闸限电为的的负荷控制逐渐向需方管理方向过渡。电力部门为提高供电质量和服务水平迫切地需要有一套完美的电网电能管理系统以便对与用户直接相关的电压电网运行状态进行实时监测，及时掌握电网运行的情况，适时根据供电需求的增长调整电网负荷，及时发现和定位电网故障，发现异常供电和异常线损，杜绝供电隐患。为了提高更好的供电质量和供电服务，电力部门需要从用户处尽快获取更多的数据信息，如电能需要量、分时电量和负荷曲线等。智能抄表技术就是在电网技术和管理两方面急待进步、改革的迫切需求下慢慢发展起来的。
智能抄表集计算机技术、通信技术、用电及计量技术于一体，肯有抄收速度快、计算精度高、抄表同时性好、可直接与营业计算机联网等突出的优点。采用自动抄表系统可以缓解抄表人员的劳动强度，降低人为因素造成的抄表程度误差，并能迅速地统计低压实时线损，降低用电成本，同时对于加强用电管理，防止国家电力资源的大量流失等都具有积极的意义。
二、国内外研究综述
近年来，智能抄表技术在国内外应运而生，国内外许多国家正在大力发展开发电能智能抄表系统的研制工作。在国外，如美国等发达国家已把智能抄表系统广泛应用于配电管理之中了。以色列尤尼克（Unique）技术公司开发了collector集中抄表系统，利用现有的电网和电表，以电力线作为信息传递媒介，建立数据采集通信系统，通过线载波技术将信息远距离传送。而由英国自动化仪表公司本部策划，组织杭州沃制电力有限公司研制的IC系列电表，可按用户需要靖上通迅接口，利用RS—485接口，零电压脉冲继电器输出或4~20MA线性进行远程监测。德D—Tech公司则此专门开发了SMI专用模块，用于电子式电能表的数据采集，以400脉冲/度或800脉冲/度向外输出数据。
在国内，虽然我国对智能抄表技术的研究起步较晚，但是发展速度很快。目前，国内生产智能抄表的厂家超过150家。通过电力工业部电力设备及仪表检测中心检测的厂家接近100家，受理的专利超过165项。据不完全统计，安装的智能抄表用户超过250万户抄表技术多样公：总线、载波、红外、工频、超窄带（UNB）。抄表方式多样化：单表、多表。系统功能逐步完善，除抄表外，还具有线损统计、用电考核、远程控制、自动收费并与银行联网等。
三、毕业设计（论文）所用的方法
对于本次设计课题，在设计中CPU运用了AT89C51单片机，并选用了半双工的RS-485通信标准。为了充分考虑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，在基圾与上层管理微机之间，采用了采集器、集中器两级结构形式。上位微机一集中器之间可通过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。
四、主要参考文献与资料获得情况
1、何立民《单片机应用选编》北京航天航空大学出版社
2、邱关源《电路》北京高等教育出版社
3、赖寿宏《微型计算机控制技术》机械工业出版社
4、康华光《电子技术基础》北京高等教育出版社
五、指导教师审批意见
年月日
智能远程抄表系统 解决方案 西安沃泰科技有限公司 2017年8月 目录 1.概述........................................................ 1.1.项目背景............................................... 1.2.设计依据............................................... 法律法规.......................................... 标准规范.......................................... 1.3.建设内容............................................... 1.4.需求分析............................................... 数据采集需求...................................... 数据远传需求...................................... 数据的存储分析需求................................ 1.5.效果评价............................................... 2.方案设计.................................................... 2.1.系统结构...............................................
智能电网中远程抄表系统设计 电力，是国民生产生活中必需的资源，在当今社会，工业发展与居民常规生活离不开电力资源，因此电力在整个社会进步，人类文明发展有着举足轻重的作用。科学发展进步，电力资源的数据采集也在技术上得到了革新，远程抄表越来越受到重视。文中通过对相关数据的分析和对比，具体论述了远程抄表系统在智能电网中的设计与实现。 标签：远程抄表;系统;数据分析 一、前言 电力自动化管理系统关系着国民经济持续健康发展与企业用电需求的增长，多方面的电力日益需求增加与供给不足的矛盾逐渐突显出来。现如今，随着科学的发展，时代的进步，更加先进的计算机技术与网络通信技术呈现在人们的视野中，电力自动化管理系统建立了一套高效，客观，稳定的电力自动化管理平台。包括电能计量，预付费控制，自动抄表，配电监控，负载监控，电源检测，线损计算，这些可以为供电企业的运营和生产管理提供可靠的决策依据。电力自动化系统，同时满足了生产管理与运营管理的要求，在用电功耗上节省了大量的电力资源，拥有极高的社会效益与经济效益，市场前景广阔。 二、电力管理系统中抄表工作存在的问题及其缺陷 巡查时间与巡查场地规模有关，现在小区越来越大，厂区越来越广，巡查范围内的配电设备数量也随之增加，因此，人工抄表的数据量增加，抄表的时间也随之增加，抄表的难度也增大。人工抄表是最具有传统的数据统计方式，目前来讲也是效率较低的一种方式，人工抄表出现抄错的概率较高，并且电表的数据量很大，无法迅速读取所有数据，并精准快速的计算出电能的相关内容。由于采用人工抄表，抄表的数据信息滞后，实时性较差，最后得到结果并加以评估也会滞后，数据没有反应当前的状态，这也给能源管理造成一定的负面问题。使得企业各部门电量考核滞后，在能源管理上产生比较大的问题。人工抄表巡回时间长，工作效率低下，统计速度慢、计算的结果不精准等问题直接影响管理部门的经济效益等工作。人工抄表需要大量的工作人员，设备越多，抄表员与管理员也越多，因此直接影响着企业的开销制约着生产的发展。 三、解决方案 对于智能电网与电网电力管理系统建设，为了改善上述的各种问题缺陷，同时与智能电网进一步的接轨，现有电网的建设工作是当务之急，自动抄表系统具有很强的优势，这也是电力管理系统的不可缺少的一部分。但是，理想与现实之间存在着一定的差距，目前自动抄表系统多以有线抄表为主，有线抄表的成功率在92%以上，这个成功率对于现实意义并不大，许多企业电力管理部门都将其视为“心脏病”，所以抄表人员还需要对未能成功获取抄表数据的电表进行手动抄
目录 1、概述 (1) 性能 (1) 制造标准 (1) 工作原理 (2) 主要功能 (2) 技术参数 (3) 2、基本功能 (4) 计量功能 (4) 电参量测量功能 (6) 电压监测功能 (7) 电网负荷曲线数据记录功能 (7) 事件记录功能 (8) 远方编程抄表功能 (8) 停电抄表功能 (8) 冻结数据功能 (8) 费率功能 (9) 背光显示功能 (9) 安全认证功能 (9) 3、显示 (10) 全屏显示画面 (10) 液晶显示说明 (10) 按键 (11) 显示内容说明 (11) 4、电表使用方法 (14) 安装 (14) 电表显示 (16) 参数设置 (18) 最大需量清零 (18) 故障报警显示 (19) 5、电能测量四象限的定义 (19) 6、显示 (20) 按键 (20) 显示内容说明 (20)
1概述 1.1特点 DSZ22/DTZ22系列三相智能电能表采用当今流行的高精度电能表设计方案，将高精度的A/D转换、高速DSP数字信号处理功能和高性能MCU完善的管理功能结合，采用永久保存信息的不挥发性内存、全隔离标准RS485串行数据通讯接口、红外通讯接口、汉字大画面超扭曲宽温液晶显示等先进技术，采用了SMT电子装联等当代先进的新工艺，是在充分考虑中国国情，严格按照国家标准、IEC、国网标准精心制造的高精度电能表。 该表集众智能多功能于一体，显示和远传实时电压、电流、功率等，且可按部颁标准和用户要求实现全部失压、失流记录、报警、显示功能，可有效地杜绝窃电行为，可广泛用于变电站、台区配变和企事业单位。 可根据用户要求和现场需要，通过负控终端或市话网或移动通讯网以及其它传输形式，组成远方抄表管理系统，实现电力部门营业抄表、负荷监控等远动控制，从而顺应了电力部门有效及时地对用户现代化科学管理的要求。接口通讯协议和数据结构符合DL/T645-2007标准，也可按用户要求制作其它形式的通讯规约。 1.2制造标准 GB/T 《多功能电能表特殊要求》 GB/T 交流电测量设备-通用要求试验和试验条件- 第11部分：测量设备 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第21部分：静止式有功电能表（1级和 2级）》 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第22部分：静止式有功电能表（级和 级）》 GB/T 《交流电测量设备特殊要求第23部分：静止式无功电能表（2级和 3级）》 DL/T 614-2007《多功能电能表》 DL/T 645-2007《多功能电能表通讯规约》 DL/T 556-1997《电压失压定时器技术条件》 Q/GDW 205－2008 《电能计量器具条码》 Q/GDW 356－2009 《三相智能电能表型式规范》 Q/GDW 354－2009 《智能电能表功能规范》
智能电表远程抄表通讯系统解决方案 在线讲座：线路驱动器NCS5650在智能电表PLC中的应用 电力线载波通讯(PLC)已经被很多国家采用作为智能电表的通讯方式，信号发送部分的线路驱动器是其重要的部分，要求实现多阶低通滤波，信号放大和必要的保护功能。安森美半导体NCS5650可以实现上述功能，独特的 2 A 驱动能力保证在很低电力线阻抗时也可以有效的通讯，集成双运放可以实现4阶低通滤波，减少器件数量，节省成本. 随时随地点播观看>>> 相关技术资料下载： 如何进行NCS5650散热设计？ 相关主题在线讲座 PLC Modem在智能电表自动远程抄表中的应用 会议详情：电表的自动远程抄录（AMR）是实现智能电网的重要组成部分。PLC技术因为不需要额外布线以及相对较低的成本，广泛应用于AMR系统。其中，采用S- FSK调制方式遵循IEC61334标准建立的AMR系统更是兼顾了高效、可靠的数据通讯与较低的设备及安装费用。 精彩问答 Q:电源线的质量对plc信号的传输有多大影响？ A: 电力线的衰减特性、阻抗变化以及噪声干扰对PLC信号有很大影响...... Q:智能电网目前在国内的应用情况如何？安森美的技术方案的优势在哪里？ A: 许多地区已陆续部署或试点安装远程费控的智能电表。安森美半导体的方案简单易用、采用自适应路由算法，在市场上已有超过8年可靠应用...... Q:通过PLC技术传输数据会不会增加电力线的辐射? A: 完全有可能，欧洲电工委员会为此有严格的规范限制高频注入。比如讲稿中提到的标准EN50065...... Q:PLC方案的误码率如何？ A: 详细的误码率规定，您可以查阅IEC61334-5-1文本的开始章节...... Q:是否在同一时间，电力线上应该只有一个主设备在发送？ A: IEC61334-5-1 S-FSK系统是这样的；不同系统可以采用不同的载波来避开干扰；AMIS-49587系统可以自动识别相差，也就是三相节点可以接入同一系统，不存在相间干扰了......
智能电网学习心得 张忠政 通过开展远程网络培训和研讨学习，让我系统的了解了我国电网现状及发展方向，建设坚强智能电网的目的和意义、发展目标和路线，各环节关键技术、关键装备取得的成就，以及试点工程建设等最新进展情况，深入的理解了建设智能电网的必要性。 所谓智能电网，就是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。 建设坚强智能电网对于电力系统的发展有着重大的意义： 首先，能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。利用智能电网强大的“自愈”功能，可以准确、迅速地隔离故障元件，并且在较少人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常状态，从而提高系统供电的安全性和可靠性。 其次，实现电网可持续发展。坚强智能电网建设可以促进电网技术创新，实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升，以适应电力市场需求，推动电网科学、可持续发展。 第三，减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特点，通过智能化的统一调度，获得错峰和调峰等联网效益；同时通过分时电价机制，引导用户低谷用电，减小高峰负荷，从而减少有效装机容量。 第四，降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网，可以满足煤电基地的集约化开发，优化我国电源布局，从而降低燃料运输成本；同时，通过降低负荷峰谷差，可提高火电机组使用效率，降低煤耗，减少发电成本。 第五，提高电网设备利用效率。首先，通过改善电力负荷曲线，降低峰谷差，提高电网设备利用效率；其次，通过发挥自我诊断能力，延长电网基础设施寿命。 第六，降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网，将大大降低电能输送中的损失率；智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互，都可以优化潮流分布，减少线损；同时，分布式电源的建设与应用，也减少
武汉华建合力远程抄表系统 随着自来水供水部门对“一户一表”工程改造的推进，以及自动化应用越来越广泛，远程抄表系统已成为自来水自动化管理和智能化控制不可缺少的组成部分。该系统可自动完成用水户水表网络的远程数据采集、纪录、实时监测、统计分析、打印和供、停水控制等管理工作。 远程抄表系统的组成 1、电能表： a.三相有功无功多功能表，有功0.5级、无功2级，具有RS485通讯接口，电力部DL/T645通讯规约。 b.三相有功复费率表，有功1级，具有RS-485通讯接口，电力部DL/T645通讯规约。 2、采集器： 采集器主要特征如下：采用24个I/O口，可带24户电度表，停电数据保护，带后备电源，停电后仍可抄表。 3、传输终端： 传输终端采用厦门四信的F2103，实时永久在线，内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈，透明传输，同时支持RS232和RS485，支持多种工作模式，支持虚拟数据专用网。 4、中心软件系统： 基于ORACLE数据库的抄表软件，用户数量无限制，安全可靠，运行和处理速度快，功能丰富完善。 远程抄表系统的原理 远程抄表监控系统使用器远传燃气表来实现用气量的采集和计量。 采集数据时，采集器通过RS485/MBUS总线通过远传表内的表头采集器采集用气数据，并处理和存储，然后采集器通过无线数传模块把数据上传至集中器。集中器的主要功能是收集每个采集器上传的数据，处理后通过GPRS/CDMA上传至抄表系统监控中心，在需要抄表的时候，由监控中心的计算机发出采集命令，采集器收到命令后向所有的采集器转发采集
命令，表头采集板收到采集命令后判断是否是发给本终端的命令，如是则把表头采集板上存储的数据传回监控中心，从而实现远程抄表。同时，监控中心对所返回的数据进行分析，如是断线报警等异常报警信息，则发出报警信号，如是抄表数据，则把数据存储到数据库中，通过对历史数据的分析比较，判断是否有用气不正常等可疑用户，如有则发出报警信息，从而完成监控中心对用户表数据的采集和监控任务。 远程抄表系统的特性 1、支持900/1800/1900MHz三频GSM/GPRS。 2、接口：RS232、RS485、TTL。 3、系统理论传输速率171Kbps，实际传输速率40Kbps。 4、支持Windows95/98/2000/XP/LINUX操作系统。 5、透明数据传输：LQ1200-DTU内嵌TCP/IP协议，为用户的数据设备提供透明传输通道; 6、自动拨号连接：LQ1200-DTU可配置上电自动拨号上网、连接网络，同时支持用户端发起命令连接或远程唤醒连接; 7、短信息备用数据通道：在GPRS网络无法连接时可启用短信作为备用数据传输通道; 8、短信息远程维护功能; 9、实时监测网络连接情况，掉线自动重拨功能; 10、提供主副IP及动态域名解析; 11、心跳报告时间间隔用户可设定; 12、数据通信帧长度用户可设定; 13、支持VPN安全功能。 14、安装灵活、使用方便、可靠。 远程抄表系统的优点 1、实时性强： 由于GPRS 具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。
远程抄表系统 远程抄表：是指利用微电子和计算机网络、传感等技术自动读取和处理表计数据，将城市居民的用水、电、气信息加以综合处理的系统。自动抄表技术使各水、电、气公司及物业管理部门从根本上解决了入户抄表收费给用户和抄表人员带来的麻烦，避免了许多不必要的纠纷。准确而便捷的收费系统，不但能提高管理部门的工作效率，也适应现代用户对用水、用电、用气缴费的需求。 一.远程自动抄表系统概述 现在最常见的远程自动抄表系统是采用分线制集中抄表方式，即由采集器定时顺序采集来自多路分线连接的水、电、气表信号并进行数据处理、存储，各采集器之间采用总线制连接，最后连接至计算机。其典型特点是各户表通过分户线连接至采集器位置。系统一般分为四层次结构；现场采集器、服务器（区域管理器）、通信控制器、管理器中心，部分产品还会附带一个掌抄器。系统结构如下图所示： 1．现场采集仪器：完成对现场表具输出数据的采集，一般一个采集器可以对多个基表进行采集。但是目前支持一个采集器对几种不同种类的基表同时进行采集的产品不是很多。
2．服务器（区域管理器）：以多机通信方式采集数据采集器中的表数据，然后进行处理、存储，并通过通信总线与总控制室的系统管理中心的计算机相连。一个服务器可以连接几十个数据采集器（视系统通信方式定）。 3．通信控制器：连接服务器与管理中心的计算机对信号进行协议转换。 4．管理中心：管理中心由多媒体计算机和系统管理软件组成。安装在物业管理中心处。可以通过借口连接至营销系统。可以借助internet技术，将管理中心的计算机与电力、水、煤气或其他代收费部门的网络相连接实现网上抄收，上网用户可以在线查询自己的费用情况，方便实用，并可扩展到电子商务，实现网上付费。 二．电力远程抄表 1、当前表端获取数据方式 人们知道，要将机械表转换为数字表，都必需将机械转动的角度（角位移）转换为可计 数的信号。最原始的转换是利用机械触点开关以形成脉冲。在上世纪八十年代，光电技术逐步普及，得到了广泛应用。在抄表系统初级阶段，用得较多的是光电二极管和光敏三极管，包括可见光和红外光，其应用方式有穿透式和反射式。光电直读是近几年出现的读取表端数据的模式之一。其基本原理是将字轮按角度编码，通过光电读出该字轮所处位置的数字。光电直读最大的优点是不必长期供电，只在读取数据供电即可。但是，其结构复杂，易受水、油、气等污染，从而造成读表数据不准确。表端最重要的问题是解决信号增量必须和机械转动保持一一对应关系，非常可靠。正由于各个自动抄表系统生产商各自解决表端方案不完全相同，在市场上反应的效果也自然相异。 2、信号传输产生的问题 信号传输的方式很多，有线、无线。在每种方式中，它的拓扑构架，它的通信协议等都直接影响到它的通信质量。 就当前技术发展水平，绝大多数远程抄表系统采用了有线方式，或部分有线方式。有线方式初期建设投资大，工程难度大，但是通信质量较好。但是由于近年高层建筑增多，高级住宅增多，布线工作面临新的问题，除了工程难度以外，用户满意度就很难解决，特别是已住用户，要在室内打墙凿孔，很难做到户户满意。在住宅小区内布线，也会影响小区的人文景观，在一般情况下，小区物业管理和业主是不允许破土或空中架线的。 无线传输通信近几年发展较快，特别是433MHZ 频段开放以后，很多制造商都把这一技术优势引入自动抄表系统中，有的企业甚至直接引进西方发达国家已作成数据采集传输一体化的成品模块，但涉及到信号链接、组网等很多问题，使用起来并不理想，推广很难进行下去。 GPRS技术是当前自动抄表系统中的热点，它的优势是借用了中国移动通信现成的通信平台，不需要用户自己维护和管理。但是，GPRS 通信设备生产商很多，有的系统虽然选择了GPRS，却没有选择到一个性能优良的GPRS，或对GPRS 参数设置没有达到最佳状态，使数据传输质量不高，效率不高，直接影响到自动抄表系统的工作效率。
目录 一、概述 ........................................................ - 3 - 1.1、性能..................................................... - 3 - 二、规格与主要技术参数：........................................ - 4 - 2.1、规格..................................................... - 4 - 2.2、主要技术参数：........................................... - 5 - 三、计量 ........................................................ - 6 - 3.1、计量功能................................................. - 7 - 3.2、电压监测功能............................................. - 9 - 3.3、电流监测功能............................................ - 10 - 四、功能 ....................................................... - 10 - 4.1、报警功能................................................ - 10 - 4.2、断电控制................................................ - 10 - 4.3、开盖报警................................................ - 11 - 4.4、停电.................................................... - 11 - 4.5、时段控制................................................ - 11 - 4.6、自动结算功能............................................ - 11 - 4.7、数据冻结功能........................................... - 12 - 4.8、事件记录功能........................................... - 12 - 4.9、通讯功能................................................ - 13 - 五、电表使用方法............................................... - 14 - 5.1、调整、校验.............................................. - 14 - 5.2、安装.................................................... - 15 - 5.3、抄表.................................................... - 17 - 5.4、更换电池................................................ - 17 - 5.5、最大需量清零............................................ - 18 - 六、显示 ....................................................... - 18 - 6.1、显示画面符号定义........................................ - 18 - 6.2、循显画面................................................ - 19 - 6.3、故障报警显示............................................ - 23 - 七、通讯 ....................................................... - 24 - 八、运输贮存与保证期限......................................... - 24 - 8.1、运输.................................................... - 24 -
摘要 随着我国社会经济的发展，居民用电量剧增。传统的人工抄表收取电费的方式，已不能满足现代化管理的要求，实现多用户能耗仪表的自动抄表已经成为可能，特别是建设部提出来的小康型住宅小区的规划要求，并逐步实行能耗仪表出户的统一管理，实现微机自动检测、计量和收费。本文针对目前居民小区的电能计量中实际存在的各种问题，设计了一种实用的远程自动抄表系统。该系统具有成本低廉、计量准确、工作稳定可靠和系统安装维护方便等特点。 本文对整个抄表系统进行了较为全面的设计，着重对系统底层的能耗数据的采集和集中、数据通信网络和通信方式等做了较为详细的设计。在硬件上对CPU 数据存储及其监控电路、数据传输、通信标准、时钟电路、串口扩展、电能采集和显示电路都做了详细的论述。并且广泛应用的RS-485电气接口的串行通讯技术作为通讯方式。在软件上对数据进行采集、通信、显示子程序、校验子程序等做了详细的说明。同时，本文还对系统中的干扰问题进行了深入细致的分析，并在硬件和软件上担出了有效的抗干扰技术。 该远程抄表系统实现了多用户的电能信息的远程自动抄录，能够实现住宅能耗计量的高质量和高效率管理。 关键词：远程抄表；数据通信；AT89C51；RS-485
Abstract With social and economic development electric power is used increasingly, Traditional charge of electric fare by manual labor can’t satisfy the demand for modern man management.Automatic meter reading system(AMRS)has a possibility to be put into reality.Especially for the well-to-do uptown,the Construct Department of China has demanded to realize automatic meter reading,measuring and charging with computer.This article aims at the existing problems.Thus,I designed an automatic meter reading system of calorie.The strong point of this system is:lows cost,precise measuring,stable working,and easy to install and maintain. The article gives an all-round design of this system.It expatiates on detail designs of data capturing and collecting,data communication network and mode.In this thesis,about the hardware,a particular explanation of the choice of CPU、inspect circuit、data memory etc were given.And it uses asynchronous serial communication technology based on RS-485electric interface as communication means.The software,we give the program of impulse collection、communication、display and so on.At the same time,the noise questions existing in the analyzed and the effective anti-noise methods on hardware and o software are presented. This Long-distance meter reading system realizes the multi-user power information remote automatic transcribing,can realize residential energy consumption of high quality and high efficiency metrology management. Keyword:Remote meter reading;Data-communication;AT89C51;RS-485
第一章直读式抄表系统介绍 一、概述 型智能抄表网络系统是总线制智能抄表系统产品，它由表单元、链路单元、装载有智能抄表系统管理软件的主控机三部分组成。其中表单元包括RS485总线电表，直读水表，直读气表等。该系统可在最大程度上简化用户的操作，实现真正意义上的足不出户、智能抄表。 二、系统构成 2.1、系统架构 直读式集中抄表管理系统由四级网络组成，从下至上分别是读数转换层（表单元）、采集/中继层、数据集中层和管理层（主控机）。 读数转换层 读数转换层的作用是把各种计量表上计数器的显示值转换成与其对应的读数，并传送给上层设备（采集器）。该层的主要设备是各种光电直读式远传计量表。 采集/中继层 采集/中继层层的作用有两个：一是向下属的直读式表计提供可控的工作电源；二是对通信线路上的信息进行中继。该层的主要设备是采集/中继。 数据集中层 数据集中层的作用是定时读取和储存下属各表计的数据及传递实时操作命令。该层的主要设备是集中器。 管理层 管理层的作用是对整个系统所采集的数据进行处理、储存，并提供查询、打印等功能。该层的主要设备是电脑、打印机等。 智能抄表网络系统的通讯链路基于RS485总线架构，由主干、中继、扩展三级网络构成，系统组网图如下所示。
主控机：在主控机上安装JRH型智能抄表系统管理软件，由该系统软件发出抄表指令，区域集中器做出相应的响应，完成抄表任务。该系统因采用不同型号的区域集中器，而要求主控机的硬件配置亦不同，以下列出主控机的基本配置。 2.2、通信方式 直读式集抄系统在组成结构上类似于集散式控制系统，其数据通信由上中下三个层次组成(见图2)。上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信，中层通信是指集中器与其下属采集/中继器之间的通信，下层通信是采集器/中继器与其下属直读表之间的通信。这三层通信在物理结构上相互独立，对通信方式、传输介质、传输速率的要求各不相同，下面分别予以介绍。 2.2.1 上层通信 如前所述，上层通信是指集中器与主站电脑之间的通信。该层通信的主要特点是数据量较大，传输距离可能很远。如图3所示，在实际工程项目中，上层通信经常采用的方式有RS232、电话网、GPRS、RS485、局域网等。
三相四线费控智能电能表使用说明书 DTZY22-Z 型三相四线费控智能电能表采用当今最先进的电能表专用集成电路、永久保存信息的不挥发性存贮器、红外通讯、汉字大画面液晶显示等多项技术。该表集众多功能于一体，实现了有功、无功双向分时电能计量、分相双向计量、需量计量、功率因数计量、显示和远传实时电压、电流、功率等，并实现用户的预付费功能，又可灵活预置多种功能：超负荷报警和自动断电、缺相报警、缺相情况记录、自动抄表等。以手持电脑为媒介实现用户与供电部门计算机的信息传输。本表还具有双RS485接口，方便电力部门实现计算机网络管理。并采用多种软件、硬件抗干扰措施，保证电表可靠运行，从而适应了电力部门对用户有效及时地现代化科学管理需求。 1.1、性能 1.1.1、电能表的线路设计和元器件的选择以较大的环境允差为依据，因此可保证整机长期稳定工作。精度基本不受频率，温度、电压变化影响。整机体积小，重量轻，密封性能好，可靠性较其它同类产品 有明显提高。 1.1.2、经过严格的安全认证，可通过远程对电能表进行远程拉、合闸控 制和时段等参数的设置，进而对用户的用电实施远程管理。 1.1.3、当电源失电后，锂电池作为后备电源，可以保证内部数据不丢失，日历，时钟、时段程序控制功能正常运行，来电后自动投入运行。在电能表端钮盒上设置有光电耦合脉冲输出接口，以便于进行误差测试和数据采集，脉冲输出常数与标牌标志的表常数一致。 1.1.4、电表运行信息可由手持电脑、 RS485 接口两种媒介传输，电力部门可根据本地区具体情况自行选择 一种或多种传输方式。电能表通讯规约符合DL/T645 。三相四线费控智能电能表使用说明 书- 4 -二、原理与主要技术参数： A 、B、C三相电压、电流信号经专用电能表 高速集成电路处理转换成相应的数字信息后，计算出各相电压、电流、功率、电能，CPU 中央处理器通过SPI 口读取有关数据量，并通过程序处理求出各总电量、费率电量、需 量、功率因素等。同时识别各相电压、电流有无异常并记录负荷曲线和相应的失压、失流状态，并可按用户要求定制丰富的事件记录。其原理框图如下：原理框图 2.1、执行标准GB/T 15284-2002 《多费率电能表特殊要求》GB/T 17215.323-2008《交流电测量设备特殊要求-第23部分静止式无功电能表（2 级和 3 级）》GB/T 17215.321-2008《交流电测量设备特殊要求 -第21 部分静止式有功电能表（ 1 级和 2级）》GB/T 17215.211-2006 《交流电测量设备通用要求试验和试验条件 -第11部分：测量设备》GB/T 17215.321-2007《1 级和 2 级静止式交流有功电能表》Ua Ub Uc N Ia Ib Ic AUX AUX L N辅助电源电源电压取样电流取样专用计量芯片功能M C U EEPROM+FLASH LCD显示器通讯接口实时时钟功率指示脉冲输出信号输出、指示三相四线费控智能电能表使用说明 书- 5 -GB/T 17215.301-2007《多功能电能表特殊要求》GB 4208-2008《外壳防护等级（ IP代码）》GB/T 15464-1995 《仪器仪表包装通用技术条件》JJG 596-1999《电子式电能表》JB/T 6214-1992《仪器仪表可靠性验证试验及测定试验（指数分布）导则》DL/T614-2007《多功能电能表》DL/T 645-2007《多功能电能表通信协议》DL/T 566-1995 《电压失压计时器技术条件》DL/T 830-2002《静止式单相交流有功电能表 使用导则》DL/T 698.35《电能信息采集与管理系统第3-5 部分电能信息采集终端技术规范－低压集中抄表终端特殊要求》DL/T 698.42《电能信息采集与管理系统第4-2部分通信协议－集中器下行通信》Q/GDW206-2008《电能表抽样技术规范》Q/GDW 356 —2009《三相智能电能表型式规范》Q/GDW 354— 2009《智能电能表功能规范》Q/GDW 365 — 2009《智能电能表信息交换安全认证技术规范》 2.2、主要技术参数：项目技术参数基本技术参数电压规格三相四线： 3×220/380V可根据用户要求设计特殊规格的电表
远程抄表系统 施 工 规 范
第一部分远传智能表 一、M-BUS水表 在水表表壳上标出了水表的编号，水表编号共有12位数字，也即为水表的电子地址。在管理软件里登记表档案时，在表地址一栏直接输入该12位数字。 二、485电能表 电源线及信号线连接 普通单相电表的电源线及485信号线连接如下图： 电子地址确定 在电表面膜上标出了电表的编号，编号共有12位数字，即电表的电子地址。
第二部分采集器 采集器按照下行通讯方式的不同，分为M-BUS采集器、485电表采集器二种。采集器的上行通讯方式均为无线通讯方式。采集器的安装位置要考虑到上行通讯的可靠与下行通讯的布线方便两个方面。 一、MBUS采集器 适用于M-BUS无源直读式水表的数据采集。 1.1、安装尺寸 MBUS采集器的安装尺寸如下图： 1.2、电源线连接 MBUS采集器的电源线连接如下图： 2.3、安装位置及安装步骤 2.3.1 安装位置： 一般情况下，为了减小施工难度，在层数不高的楼宇，每栋楼可安装一台
MBUS采集器，此时多个单元可共用一台MBUS采集器；而在层数较多的楼宇，可以选择一个单元安装一台MBUS采集器。 影响MBUS采集器安装位置最主要的因素是M-BUS通讯线的走线。首先确定单元楼MBUS线的走线，可以根据现场情况灵活调整MBUS采集器的安装位置。由于楼体及地面的阻隔，无线通讯无法保证，采集器禁止安装在地下室。在每单元计量表数量不多的情况下，相邻的单元可以通过楼顶的连线，共用一台M-BUS 采集器。 2.3.2 安装步骤： 采集器建筑物内安装时，采用壁挂式安装，具有三个固定孔，采用6膨胀丝将采集器固定于墙体表面，或防护箱内。 采集器建筑物外安装时，应配置室外防护箱，应选择不被雨淋、不被强光直射的地方，安装位置应低于防雷网。 安装步骤如下： <步骤一>：根据现场情况，将MBUS采集器固定。 <步骤二>：根据现场情况，参考MBUS采集器与直读表之间信号线的连接方式，将直读表的MBUS总线接到采集器的MBUS接口。 <步骤三>：MBUS采集器固定后，将配套天线（433MHz）可靠连接到MBUS采集器天线端子上。MBUS采集器天线固定位置应距离附近墙体水平距离30厘米以上，距地面高度1.5米以上。 <步骤四>：按照MBUS采集器电源线的连接方法，给采集器供电。采集器接通交流220V、50Hz的交流电后，工作指示灯点亮，采集器开始正常工作。 <步骤五>：记录无线采集的ID。 2.4、MBUS采集器与计量表间通讯线连接 MBUS采集器与直读水表的连线方式非常灵活。
杭州**智能系统有限公司 水、电、气表远程抄表 技 术 方 案 生产商：杭州**智能系统有限公司
2010年3月13日
第一章、项目内容------------------------------------ 3 第二章、设计内容及要求-------------------------------- 3 第三章、系统概述及需求分析 ------------------------------- 3 第四章、设计原则及依据-------------------------------- 4 第五章、三表集抄系统的选型 ------------------------------- 5 第六章、系统功能及技术指标 ------------------------------- 6 第七章、设计方案----------------------------------- 7 第八章、三表集抄系统简介 ------------------------------- 8 第九章、系统组网示意图--------------------------------- 16 第十章、三表集抄系统软件简介 ----------------------------- 16 第-一章、远程抄收工程施工方案 ----------------------------------------- 18第十二章、售后服务承诺--------------------------------- 20
系统功能应体现在以下几方面： 1安全性：采用**智能水表集抄系统后可避免入户抄表，从而解决了假借抄表入户抢劫的危害，
远程抄表系统 设 计 方 案
目录 一、系统概况 (5) 二、远程抄表系统方案 (6) 三、总的系统构成 (9) 四、产品实物图 (10) 五、 DCGLW2-TQ201R型无线采集器 (10) 六、远程抄表管理中心软件说明 (10)
一、系统概况 随着供电自动化以及城乡电网改造的不断深入, 涉及到千家万户和用电大户的电能量管理和抄表计费已成为电力部门关心和重视的热点问题, 尽管当前已有经过各种有线, 红外, 无线等通讯方式, 对电能量进行管理和各种表计数据进行抄录, 但在具体应用和项目实施过程中, 都遇到数据抄录不稳定, 施工困难, 费用高昂等问题。 我公司长期从事电力自动化, GPRS远程数据通讯等产品的研制和开发, 针对当前电力部门电能量管理和表计数据抄录, 远程编程、校时存在的问题, 提出了GPRS远程电能量管理和表计数据抄录系列方案, 采用先进的计算机网络技术和无线数据通讯技术, 完成各种数据和控制信号的双向传输。本系列方案在同龙电、三星、恒通、威胜、浩宁达、华立、 ABB、斯伦贝谢的产品配套使用, 以及电力自动化项目改造过程中, 获得用户广泛好评。 我公司采用了业内最先进的GPRS技术、及主研制的三级自动中继路由电台、与国内多家电表厂家合作推出了基于GPRS远程抄表系统, 有着性能可靠、运行费用低廉、功能齐全的优点。已经在国内多家电业局开通运行, 反映良好。
二、 GPRS远程抄表系统方案 GPRS远程抄表系统是针对电表的抄表工作而设计的一个大规模的远程抄表通讯网络系统。它溶合了业内最先进的GPRS技术, 结合了本公司多年来GPRS远程抄表的经验, 以及多年来的GPRS数据传输经验, 是一套造价及运行费用低廉、组网方便、可扩展性强的大型GPRS远程抄表系统。该系统由中心数据后台计算机、中心后台软件、中心数据库服器、 GPRS服务器、 DCGL321-ZPG8201型电能采集终端、带RS485接口的电能表、以及手抄器。 该GPRS远程抄表系统适用于对一个城市区域或城市小区的电表进行全自动远程抄表管理。该系统具有组合灵活, 扩充方便的特点, 从而满足了用户的需求, 真正地实现了智能网络抄表的科学管理。 该GPRS远程抄表系统是我公司根据当前电量使用和管理现状而开发的自动化管理系统, 该系统突破了传统管理模式: 人工抄表, 手工输入计算机, 再进行核算和收费的模式。而是利用无线网络进行底层数据传输( 读表和控制) ,这一技术的应用使工程的实施和维护变得非常简便、容易, 同时构建系统的成本又可相对降低。管理中心的计算机可根据抄收到的原始数据, 按需求产生相应的图表和统计报表, 作为管理和计划调度的研究依据, 另外也可与银行实行联网收费, 从而从根本上解决了电费收缴工作自动化程度低, 中间环节多, 缴费不及时等问题。 1、采用新兴的GPRS作为各个区域之间的数据传输通道, 使数据传输更 快。
CS5467的三相电度表设计 摘要 本文以智能计量总表为研究对象，采用计量芯片CS5467和AT89S52设计三相电度表，介绍了计量电路原理、系统结构特点。针对10～35kV输配电网正常负荷情况下的精确计量，提出按功率额度计量的电度表设计方案。 采用电流传感器进行信号的检测采样，当负荷电流低于额定电流的20％时，单片机通过检测功率，自动切换到低负荷计量回路，即小电流比计量回路，最大限度降低了电流传感器低负荷运行时造成的信号检测误差，提高电能计量精度。单片机通过对瞬时有功功率的检测，实现了计量回路的实时选通切换和功率分段计量：通过对时间参数的检测，实现了定时存储和分时段计量。 根据电度表参数配置进行CS5467初始化参数计算。为了评估电度表计量数据的真实性和有效性，对模拟信号输入电路进行试验设计，应用ME300B单片机开发系统进行在线仿真调试。以功率参数为性能指标，通过仿真试验，对功率参数的理论值和电度表的显示值两组数据进行分析比较，得出电度表计量数据是真实有效的结论。 采用双变比电流传感器进行电度表设计，扩大了负荷计量范围，提高了电能计量精度，且计量回路切换无需进行人工干预。该方案有望实现全量程的精度均衡和精确计量，为具有实时分段计量功能的三相电度表设计提供一种可行的方案。目前，已完成样表的设计与测试工作。基于精确的试验平台，完成对电度表的增益和偏差校准，即可进行现场试验和数据采集，具有良好的市场应用前景。 关键词：实时分段; 精确计量;CS5467，AT89S52
Abstract The intelligent total energy meter is studied and discussed in this paper．With CS5467 as electrical energy measurememt IC and AT89S52 as control unit，the principium of measuring circuit，and characters of system structure are introduced．As to achieving accurate measurement undernormal load for 1 0～35kV power system，this paper presents a new strategy of three-phase watt-hour meter with the function of real-time measuring in section according to load power．Considering time-unbanlance of power-consumption，another strategy of multi．rate time-subsection measuring to regulate powerload curves is also proposed． In this paper, current sensors with double ratios are used to carry out signal detecting and sampling．When the load current is below 20％of rated value,the singlechip regulates ratios of current sensors to lower 10ad measuring circuit．which reduces current sensor’s detecting error under lower laod．and enhances accurate measurement．By means of power parameters detecting．the adjustment of measuring circuits between normal load and lower 10ad are finished．Time memory and time．subsection measuring are realized by time parameters detecting．The initial values of CS5467 are computed according to the configurations of meter parameters．In order to evaluate the authenticity and ef|ficiency for the measuring data，this paper designs the analog input circuits，and uses ME300B to do simulation and debugging on line． Using power parameters as evaluation index．the experiment results show that the measuring data are valid and faithful，by means of comparing power parameters that computed in theory and that displayed by three．phase watt—hour meter．In the design of three．．phase watt．．hour meter,current sensor with double ratios enlarges the load measuring range and enhances measuring precision．This scheme can be expected to realize the whole．process precision balance and accurate measurement，and also provides a method for real—time subsection measuring．The design process and test process have been finished．With accurate experiment。table，gain calibration and offset calibration can be done，and this scheme has a good application value．