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智能集中式电能计量管理系统应用设计
常工电子SIMS智能集中式电能计量系统介绍：
智能集中式电能计量系统包含单相智能集中式电能计量系统、三相智能集中式电能计量系统，集电能计量、时段控制、负荷控制、实时监控等诸多功能于一体,既便于管理，又有效防止
各类偷电漏电、超负荷用电等情况发生。
常工SIMS智能集中式电能计量主要功能：单元用电计量计费、恶性附在识别、低电量报警、实时监控、用电查询、定时控电、收费管理。
SIMS智能集中式电能计量系统适用于各大高校.
系统应用设计：
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系统应用设计：。
智能三相表计量模块设计及实现张俊婷; 纪志坚【期刊名称】《《自动化与仪表》》【年(卷),期】2019(034)009【总页数】6页(P56-61)【关键词】智能三相电表; 电源模块; MCU模块; 计量模块【作者】张俊婷; 纪志坚【作者单位】青岛大学自动化学院青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】TP216在国家一带一路政策发展鼓励下，电网等企业逐步走向世界，与世界接轨，这对智能电能表的要求更加严格，尤其是对电能表的准确计量性[1]。
传统的电能表计量误差偏大、不准确，这将严重影响电网企业等的利益；其次是计量模块运行时抗干扰能力差，通讯能力差[2]。
本文采用的计量芯片HT7038 计量更加准确，抗干扰能力强，功耗低，而且集成了其他功能，如用电信息存储和处理、信息交互、实时监控等功能[5]。
1 电源单元设计及介绍1.1 电源芯片HT7540 简介HT7540 是合泰的一款三端低功耗电源芯片，输出电流可达到100 mA，允许输入的电压高达30 V。
内部结构如图1 所示[3]。
图1 HT7540 内部结构图Fig.1 HT7540 internal structure这款芯片具体优点概括如下[4]：①低功耗；②低压降；③较低的温度系数；④高输入电压（高达30 V）；⑤静态电流1 μA；⑥大电流输出：100 mA；⑦输出电压精度：±2%1.2 电源电路设计电源的设计需保证电表能在断电的情况下，数据不丢失。
本文的电源设计充分的考虑到了这一点，采用了双电池供电，具体电路设计如图2 所示。
外部电源供电+12 V，电源输入经过电解电容EP1、电容CP1 和电容CP3 滤波之后，再经过稳压芯片UP1 输出，经过滤波电容CP2，得到+4 V 电压，在经过二极管DP2 降压得到+3.3 V 电压，为计量芯片和MCU 提供电源[6]。
二极管DP1 的作用主要是当外部有电时，不受外部电源影响，能够保证电池的安全可靠性能。
三相远程费控智能电能表设计三相远程费控智能电能表设计随着电力系统的发展和智能电网的建设，电能表作为电力系统中重要的计量设备，逐渐向远程智能化方向发展。
在此背景下，本文将介绍一种三相远程费控智能电能表的设计。
1. 引言传统电能表只能进行简单的电能计量，无法满足现代电力系统的需求。
随着电力系统的发展，需要对电能进行更细致、精确的计量，并实现远程数据采集和费控功能。
因此，设计一种能够满足这些要求的三相远程费控智能电能表具有重要的意义。
2. 硬件设计该远程费控智能电能表由电能测量模块、数据采集模块、远程通信模块和费控模块组成。
电能测量模块采用高精度电流互感器和电压互感器进行电流和电压的测量。
数据采集模块通过AD转换器将测量得到的电流和电压转换为数字信号，并进行数据处理和存储。
远程通信模块采用GPRS无线通信技术，实现与电力公司的远程通信。
费控模块利用计量数据和通信功能，实现对用户用电量和电费进行管理和控制。
3. 软件设计软件设计包括电能计量算法、远程通信协议和费控算法。
电能计量算法根据测量得到的电流和电压数据，计算出用户的用电量。
远程通信协议采用标准的通信协议，实现电能表与电力公司服务器之间的数据交互。
费控算法根据用户的电费余额和设定的电费阈值，实现对用户用电量的控制和告警功能。
4. 功能特点该三相远程费控智能电能表具有以下功能特点：4.1 高精度计量功能：采用高精度电流互感器和电压互感器，实现对电流和电压的精确测量。
4.2 远程数据采集功能：通过GPRS无线通信技术，实现与电力公司服务器之间的远程数据采集。
4.3 费控功能：通过费控模块，实现对用户用电量的管理和控制，避免用户欠费问题。
4.4 远程监控功能：通过远程通信模块，实现对用户用电情况的远程监控，及时发现用电异常问题。
4.5 数据存储功能：通过数据采集模块，实现电能数据的存储和查询功能。
5. 应用前景该三相远程费控智能电能表在电力供应系统中具有广阔的应用前景。
智慧电能计量管理系统设计方案智慧电能计量管理系统是一种集成了智能化、自动化和信息化技术的电能计量管理系统。
通过智能电表、数据采集设备、数据传输网络和计量数据管理系统等组成部分实现电能计量数据的采集、传输和管理。
本文将针对智慧电能计量管理系统的设计方案进行详细阐述。
一、系统需求分析智慧电能计量管理系统的设计方案应满足以下需求：1.实时监测功能：通过智能电表对电能消耗进行实时监测，及时了解用电情况，减少电能浪费；2.计量数据采集功能：通过数据采集设备收集智能电表的计量数据，并将数据传输至计量数据管理系统；3.数据传输和存储功能：通过数据传输网络实现计量数据的传输，并将数据存储至计量数据管理系统中；4.计量数据管理功能：对采集到的计量数据进行管理、分析和应用，为用户提供各种统计报表和数据查询功能；5.远程控制功能：通过计量数据管理系统实现对智能电表的远程监控和控制，提高用电效率；6.安全性能：保护计量数据的隐私安全，确保系统运行的稳定性和可靠性。
二、系统设计方案1.硬件架构设计智慧电能计量管理系统的硬件架构主要包括智能电表、数据采集设备、数据传输网络和计量数据管理系统等。
（1）智能电表：选择具有高精度和稳定性能的智能电表，支持远程通讯功能，能够实时监测和记录电能消耗数据。
（2）数据采集设备：选用性能稳定可靠的数据采集设备，负责收集智能电表的计量数据，并将数据传输至计量数据管理系统。
（3）数据传输网络：采用安全可靠的网络通讯技术，建立数据传输网络，确保计量数据的实时传输和存储。
（4）计量数据管理系统：设计和开发一套功能完善、易用性高的计量数据管理系统，用于对采集到的计量数据进行管理、分析和应用。
2.软件系统设计智慧电能计量管理系统的软件系统主要包括数据采集软件、数据传输软件和计量数据管理软件等。
（1）数据采集软件：与数据采集设备配套的软件，负责对智能电表的计量数据进行采集和处理，将数据传输至数据传输软件。
论文题目：三相多功能数显电测仪表设计（软件）专业：自动化本科生：秦强（签名）指导老师：王党树（签名）摘要本文以MSP430F149单片机为核心，设计了三相多功能数显电测仪表系统。
本系统实现了对电力线中传输的电力信号各种参数的测量，包括线电压、相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、四象限电能等。
此控制系统主要由开关电源电路、信号调理电路、测量电路和用户交互电路四大模块构成。
开关电源电路为系统提供稳定的3.3V、5V及15V直流电压；信号调理电路处理系统输入的电压和电流信号；测量电路用于电力信号的各种参数测量；用户交互电路实现了用户与系统的交互。
本系统软件的编制主要根据系统需完成的功能采用模块化结构设计，具有较强的通用性和可移植性。
在主模块的控制下，ADE7758读写模块和测量与计算模块完成了系统的测量，以键盘及显示模块和通讯模块为基础的用户交互模块完成了系统的用户交互及系统的设置，这其中的存储模块用于存储系统中的各种参数及重要的电参量。
软件系统与硬件系统一起通过联机调试实现了三相多功能数显电测仪表的功能。
关键词：ADE7758，MSP430F149，FM25640，串行通信，人机界面Subject：The Design of Three-phase Multi-function Digital Display Electric Measurement Meter（Software）Major：AutomationName：Qin Qiang （Signature）Instructor：Wang Dangshu （Signature）ABSTRACTIn this paper, MSP430F149 single-chip microcomputer as the core, the design of a three-phase multi-function digital display electric measurement instrument system. The system of electricity power transmission line parameters of the measurement signal, including line voltage, phase voltage, current, active power, reactive power, power factor, such as four-quadrant power. This control system is mainly by the switching power supply circuitry, signal conditioning circuits, measurement circuits and user interaction circuit four modules. Switching power supply circuit for the system to provide a stable 3.3V, 5V and 15V DC voltage; signal conditioning circuit processing system input voltage and current signal; measuring circuit used for the various parameters of the signal power measurement; circuit user interaction with system users interaction.The establishment of the system software to be completed primarily on the basis of the functions of the system is modular structural design, has a strong versatility and portability. In the main control module, ADE7758 literacy modules and modular measurement and calculation of the completion of the measurement system to the keyboard and display module and communication module based on user interaction module to complete the system of user interaction and system settings, which memory modules for storing system parameters and important electrical parameters.Software system and hardware system debugging through an on-line with a three-phase multi-function digital display electric measurement instrument functions.KEY WORDS:ade7758, msp430f149, fm25640, serial communications, human-machine interface目录第1章绪论 (1)1.1 国内外电测仪表发展状况 (1)1.2 数显多功能电测仪表概述 (3)1.3 本课题的研究目的和意义 (3)1.4 论文的主要工作 (3)第2章系统设计方案 (5)2.1 系统硬件设计方案 (5)2.2 系统的工作原理 (5)2.3 系统软件设计方案 (6)2.3.1 软件系统的逻辑控制 (6)2.3.2 软件系统的结构 (6)2.3.3 软件系统的设计要求 (7)第3章系统相关芯片介绍 (8)3.1 主控芯片介绍 (8)3.1.1 MSP430结构概述 (8)3.1.2 MSP430的特性 (9)3.1.3 MSP430单片机引脚介绍 (10)3.1.4 MSP430的开发环境介绍 (11)3.1.5 MSP430的应用领域 (12)3.2 电能芯片介绍 (12)3.2.1 ADE7758结构概述 (13)3.2.2 ADE7758特点 (14)3.2.3 ADE7758引脚功能介绍 (15)3.2.4 ADE7758寄存器介绍 (17)第4章系统软件设计 (19)4.1 三相数显电测仪表软件主模块 (19)4.2 三相数显电测仪表软件底层模块设计 (20)4.2.1 ADE7758读写模块设计 (21)4.2.2 测量与计算模块软件设计 (26)4.2.3 存储模块软件设计 (28)4.2.4 键盘及显示模块软件设计 (33)4.2.5 通讯模块软件设计 (35)4.2.6 本节小结 (37)4.3 三相数显电测仪表用户交互界面设计 (38)4.3.1 测量界面软件设计 (38)4.3.2 设置界面软件设计 (40)4.3.3 显示实现的软件设计 (44)第5章系统调试 (45)5.1 软件调试 (45)5.2 联机调试 (45)5.3 本章小结 (46)第6章系统设计总结 (47)6.1 软件系统设计过程 (47)6.2 系统设计中存在问题及改进措施 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录 (50)第1章绪论1.1 国内外电测仪表发展状况在过去的一个世纪里，源于科研、工农业生产甚至战争的需求，电测量理论以及仪表技术不断发展，电力仪表和普通仪表一样，发展经历了三个阶段：第一代是指针式仪表，如模拟万用表、电压表、电流表，这些仪表的基本结构是电磁式、电动式、感应式、静电式等，它的原理简单、坚固耐用、容易生产、成本低，但由于这类仪表本身机械结构和电磁结构的不稳定性和复杂性，一般精度低，稳定性较差，应用场合有一定得局限性。
一种基于SoC的三相智能电表设计陶军;吕新伟【摘要】设计了一种基于SoC的三相智能电表,采用MK30N512VMD100作为主芯片,使用主芯片内置的ADC进行电压、电流采样,通过程序实现电量计量,并以此为基础实现智能电表的功能.文中介绍了主MCU芯片用于三相智能电表设计的资源,对三相智能电表的硬件和软件设计进行了说明,提供了一整套基于SoC的三相智能电表设计方案.该方案不仅可以提高电表的稳定性和可靠性,同时也降低了电表制造的物料成本和生产成本.【期刊名称】《江苏电机工程》【年(卷),期】2013(032)004【总页数】4页(P38-40,44)【关键词】三相智能电表;SoC;MK30N512VMD100【作者】陶军;吕新伟【作者单位】江苏省电力公司,江苏南京210036;湖南威胜集团公司,湖南长沙410205【正文语种】中文【中图分类】TM633.4智能电网是以特高压电网为骨干网架，以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[1-4]。
智能电表作为智能电网的最终节点，是智能电网的重要组成部分，加快其发展对于电网实现信息化、自动化、互动化具有重要支撑作用[3-6]。
随着微电子技术的发展，电子芯片的集成度得到了极大提高，使得将整个计算机集成到一个芯片，即片上系统（System-on-Chip）成为可能[7]。
SoC不但集成度高，更重要的是具有应用领域的行为和功能特征，具有更多的应用专业知识含量，使整机成本和体积以及功耗都大大降低，加快了整机系统更新换代的速度。
与单功能芯片相比，SoC芯片具有体积小、印制电路板（PCB）空间占用少、功耗低、抗电磁干扰能力强、可靠性高、成本低等优势[7，8]。
同时，采用SoC可以减少外围电路芯片，降低整机成本。
石家庄铁道大学毕业设计基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计Software Design of Power Quality MonitoringSystem Based on LabVIEW2013届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导教师完成日期2013年6月10日学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化毕业设计题目基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计指导教师姓名指导教师职称教授评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小得分组组长成绩：院长签字：年月日题目基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化承担指导任务单位电气与电子工程学院导师姓名导师职称教授一、主要内容本课题的主要内容是基于LabVIEW平台的电能质量监测系统软件设计。
二、基本要求要求在LabVIEW平台上实现对变电所电压的幅值、频率、三相不平衡度、谐波、波动与闪变及电流等的相关参数的检测、分析和显示等功能。
三、主要技术指标(1)实现电能质量相关参数的监测和数据分析；(2)系统应具备数据实时采集、分析统计、图形显示和报警功能模块；(3)具备友好的人机界面。
四、应收集的资料及参考文献与LabVIEW软件技术相关的书籍；电能质量相关国家标准；与波形分析相关文章和书籍资料；界面设计的相关规范等。
五、进度计划第1周–第3周：学习LabVIEW编程技术、查阅相关资料；第4周–第6周：系统划分模块及概要设计；第7周–第13周：各模块软件详细设计及调试；第14周–第16周：系统联调、设计说明书撰写与答辩。
教研室主任签字时间年月日毕业设计开题报告题目基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计学生姓名学号班级专业电气工程及自动化一、研究背景从20世纪80年代以来，伴随着高技术的新型电力负荷迅速发展以及它们对电能质量不断提出的更高要求，电能质量问题得到了普遍的关注和深入的讨论。
其原因归纳起来有以下二个方面：(1)现代电力系统中用电负荷结构发生了重大变化，具有非线性、冲击性以及不平衡用电特性的负荷(如电弧炉、电气化铁路、整流装置等)迅速发展，很大程度上削弱和干扰了电网的经济运行；(2)为了提高劳动生产率和自动化水平，大量基于计算机系统的控制设备和电子装置投入使用，这些装置对电能质量问题非常敏感。
摘要本论文对智能电能表进行了详细的阐述。
主要讲述了一种对普通电能表进行扩展，从而实现分时计价功能的智能化电能表，并给出了软件设计及调试问题。
在论文完成过程中，主要进行了以下工作：(1) 对系统要求进行分析，并设计系统的整体结构(2) 把整体细分化，对每个模块进行详细设计(3) 绘制原理图和PCB板，并制成实验板(4) 按照硬件电路，编写软件程序(5) 调试阶段，调试各软、硬件模块，编写测试程序，验证系统的可用性，最后制成系统样机。
本论文主要对智能电能表的结构进行了较详细的阐述，并简要讲述了近来电能表的发展及研究动态。
具体分析了软件的两大模块：键盘模块程序设计、LCD显示模块程序设计，并对主要芯片的使用做了说明。
同时也对硬件总体设计做了一些简要的阐述，并对编辑软件所使用的函数写了一些分析。
另外还介绍了绘制原理图所出现的一些问题，比如各个芯片之间连线及接口问题。
关键词：键盘模块；LCD显示模块；时钟芯片ABSTRACTThis study will discuss about the intelligence electric energy meter in detail. It is an intelligent electric energy meter by expanding to the normal electric energy meter, carries out the divided chronometer price, gives the software design and adjusts the problem. We do the following work in the completion of the thesis.(1) Analyze the requirement of the system, and design the whole structure of the system.(2) Subdivide the whole, and design each module in particular.(3) Protract schematic plot and PCB plot, and crank out experiment board.(4) Write software procedure according to hardware circuit.(5) In debugging moment, debug each software and hardware module, write testing procedure, validate the usability of the system, and finally crank out the system sample.This study will discuss about the intelligence electric energy meter in detail, and tell of the recent development of electric energy meter and the research statement in brief. This study analyzes materially the two parts: keyboard part program design and LCD show part program design, and does the explanation to the use of main chip. Also it explains the hardware total design in brief, and writes some analysis about editing the function which is used of software.Moreover this study also introduced some problems about drawing the principle diagram. For example, the connected line each chip and interface problem.Keywords: keyboard part; LCD show part; clock chip目录摘要Abstract1 概述 (3)1.1 本课题研究背景及意义 (3)1.2 国内外研究的动态 (4)1.3 本课题的可行性分析 (5)1.4 设计要求及预期研究成果 (5)2 系统简介 (6)2.1 系统总体方案设计 (6)2.2 硬件各模块的设计 (8)2.2.1 主机 (8)2.2.2 电脑时钟模块 (9)2.2.3 LCD显示模块 (9)2.2.4 光电转换模块 (9)2.2.5 键盘控制模块 (9)2.2.6 看门狗模块 (10)3 软件设计 (10)3.1 键盘模块 (13)3.1.1 键盘的中断处理函数 (16)3.1.2 实时时钟电路MC146818A (19)4 调试中出现的问题 (25)参考文献 (27)致谢 (28)附录1概述1.1 本课题研究背景及意义近年来，随着经济的快速发展，电力需求的不断增长和能源价格的不断提升,ⅰ智能电能表软件设计用电紧张已经成为突出的问题摆在我们面前。
