智能電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)

1、 南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院電子工程與光電技術(shù)系畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué) 生 姓 名：許赟學(xué) 號：090401327專 業(yè)：電子信息工程設(shè)計(論文)題目：智能電力（遠(yuǎn)程抄表集中器）指 導(dǎo) 教 師:揭由興2012年12月27日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)

2、教師簽署意見；3“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 74082005數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述：智能電力 前言為了滿足居民對用電的需求，不斷提高用電服務(wù)質(zhì)量，電力企業(yè)對城鎮(zhèn)居民實施一戶一表工程，以提高用戶用電收費的準(zhǔn)確性

3、與合理性。一戶一表的實施給電企增加了大量的工作量，一個中等城市所需電表數(shù)量可達(dá)十萬臺之多，除配電線路改造外，更需要大量抄表人員從事收費工作。如靠抄表員登門入戶抄表收費，既耗費大量人力與時間，也給用戶帶來諸多的不便；而且抄錄的用戶用電數(shù)據(jù)在時間上存在離散性大、準(zhǔn)確度低，給電力管理部門的用電管理帶來很大的困難。為此，電力智能化是現(xiàn)代電力管理與營銷的一個重要手段。通過電力載波技術(shù)實現(xiàn)對用戶用電量的采集與用電數(shù)據(jù)集中處理，簡化電企服務(wù)與營銷流程，同時為廣大用戶提供了簡潔準(zhǔn)確的電能計量手段。同時，抄錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性，又給用電管理、分析、監(jiān)察、線損計算提供了有效的依據(jù)，提高了用電管理水平。隨著技術(shù)的

4、進步與經(jīng)濟的發(fā)展，智能電力技術(shù)將進一步為用戶需求和供電部門管理提供良好的解決方案。 主題遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)在國內(nèi)外現(xiàn)階段的研究現(xiàn)狀而言，主要研究方向在電量采集和數(shù)據(jù)傳輸方式這兩個領(lǐng)域展開。目前，電力系統(tǒng)自動抄表方式主要有：485總線、無線、普通電力載波、擴頻電力載波、零相超窄帶（TURTLE）、超窄帶極低頻（UNB）及工頻過零調(diào)制（PFC）跨變壓器臺區(qū)方式等1。其中，使用電力線本身作為傳輸介質(zhì)的方式由于不用重復(fù)線路投資，不產(chǎn)生新的使用費等特點，成為研究的重點。國外研究現(xiàn)狀國外載波通信技術(shù)在上個世紀(jì)30年代就起步了，60年代傳到我國，80年代我國已經(jīng)可以自主生產(chǎn)高壓載波機。但低壓載波信道 由于技術(shù)

5、上存在難以逾越的障礙，一直屬于通信禁區(qū)2。近年隨著電子技術(shù)與通信技術(shù)發(fā)展，國內(nèi)外大批資金的注入，科研工作取得重大突破，這就為低壓電力載波通信技術(shù)的成熟創(chuàng)造了條件。在國外，遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)的研究比國內(nèi)要早十幾年，應(yīng)用也很廣泛，目前已經(jīng)在向利用電力線載波通信實現(xiàn)家庭自動化的方向上發(fā)展了。在電力線載波通訊方面，已經(jīng)研究提出了統(tǒng)一的、被國際電工委員會采納作為IEC62056國際標(biāo)準(zhǔn)的電能表通信協(xié)議DLMS/COSEM（Device Language Message Specification/Companion Specification for Energy Metering3。遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)的發(fā)

6、展更加規(guī)范和具有互操作特性，使遠(yuǎn)程電力抄表系的發(fā)展更加迅速和有了統(tǒng)一的方向。國內(nèi)研究現(xiàn)狀及存在問題在國內(nèi)，遠(yuǎn)程電力抄表系統(tǒng)的研究，目前處于理論轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的關(guān)鍵時期，同時也在積極開展討論制定我國的低壓載波抄表系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)的工作。遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)在我國已經(jīng)發(fā)展了十幾年，即使包括電能表、水表、煤氣表，總裝終端量也不超過200萬臺，這相對我國接近3億臺的市場，太微不足道了4。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的發(fā)展已有十多年了，但實際應(yīng)用狀況卻不如人意，許多已安裝自動抄表系統(tǒng)的樓盤由于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和準(zhǔn)確性比較差，最后不得不又返回到人工抄表的老路上來，雖然產(chǎn)生這種現(xiàn)象的因素是多方面的，但仔細(xì)分析，我國的低壓電網(wǎng)用戶眾

7、多，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞浅?fù)雜，負(fù)荷設(shè)備特性迥異，信道隨機性又很強。當(dāng)遇到干擾及動態(tài)低線路阻抗所引起的信號衰減等問題時，對于構(gòu)建一個穩(wěn)定可靠的PLC通信網(wǎng)絡(luò)來說是一個富于挑戰(zhàn)性的課題。正因如此，近年來中繼技術(shù)、自動路由技術(shù)逐漸成為克服線路衰減，提高通信信噪比的又一重要要手段。但行業(yè)內(nèi)對這一技術(shù)手段的研究仍處于剛剛起步階段，不僅可靠性得不到保證，而且不論在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)初期構(gòu)建還是后期維護均需要大量的人工手動參與，從而使產(chǎn)品大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化面臨極大挑戰(zhàn)。總結(jié)電能直供到戶是供電企業(yè)最重要的營銷舉措，這使得電能營銷部門的電能抄表結(jié)算業(yè)務(wù)量成倍增加，采用新的遠(yuǎn)程抄表技術(shù)來改善用電管理水平和電能營銷的裝備水平、優(yōu)化電能市場

8、服務(wù)技術(shù)手段是供電企業(yè)最緊迫的需求。 參考文獻1邵源, 鐘炬, 等. 關(guān)于低壓用戶集中抄表系統(tǒng)綜述. 電力系統(tǒng)自動化, 1999(9). 2徐平平, 邱玉春. 電力集中抄表中的通信技術(shù). 電力系統(tǒng)通信, 1999(4). 3楊士中. 靜電無繩廣播方法. 4周世煒, 張紹卿, 洪文學(xué). 一種基于電力配電網(wǎng)絡(luò)的雙向工頻通信技術(shù). 電子技術(shù), 1999(8). 5邱玉春. 利用電力線組網(wǎng)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇. 現(xiàn)代通信, 2000(1). 6邱玉春, 徐平平. 低壓電力線載波通信特性分析. 電力系統(tǒng)通信,1998:6(48).7 陳斌，串口數(shù)據(jù)監(jiān)聽實例，計算機應(yīng)用，1998年第18卷第2期。8崔海良，

9、51系列單片機多機系統(tǒng)的低功耗設(shè)計，電測與儀表，1998年第35期第2卷.9丁志華，智能化小區(qū)電網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計，江蘇大學(xué)學(xué)報，2003年第24卷第2期.10高小芹，淺談臺區(qū)網(wǎng)絡(luò)抄表管理系統(tǒng)，江西電力，2004年第28卷第3期11姜云柏，主從式RS485串行通訊在實際中的應(yīng)用，信息技術(shù)，2001年第3期，楊瑞霞，基于GPRS電力無線抄表系統(tǒng)設(shè)計與研究，電測與儀表，2007，44. 12康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分.數(shù)字部分第五版）M.北京：高等教育出版社，2004.413高菁，左謹(jǐn)平，劉軍勝基于STC單片機學(xué)習(xí)平臺的硬件電路設(shè)計J2009.1114程融，劉進基于光電管的智能車路徑識別研究J

10、兵工自動化，2009.1215邱關(guān)源電路M.北京：高等教育出版社，2006.516楊翠娥.高頻電子線路實驗與課程設(shè)計M.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2005.1.畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告根據(jù)課題要求及文獻綜述，給出本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：開 題 報 告1.課題題目智能電力2.本課題的目的和意義為了滿足居民對用電的需求，不斷提高用電服務(wù)質(zhì)量，電力企業(yè)對城鎮(zhèn)居民實施一戶一表工程，以提高用戶用電收費的準(zhǔn)確性與合理性。它的實施給電企增加了大量的工作量，除配電線路改造外，更需要大量抄表人員從事收費工作。如靠抄表員登門入戶抄表收費，既耗費大量人力與時間，也給用戶

11、帶來諸多的不便；而且抄錄的用戶用電數(shù)據(jù)在時間上存在離散性大、準(zhǔn)確度低，給電力管理部門的用電管理帶來很大的困難。通過電力載波技術(shù)實現(xiàn)對用戶用電量的采集與用電數(shù)據(jù)集中處理，簡化電企服務(wù)與營銷流程，同時為廣大用戶提供了簡潔準(zhǔn)確的電能計量手段。同時，抄錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性，又給用電管理、分析、監(jiān)察、線損計算提供了有效的依據(jù)，提高了用電管理水平。3.研究或解決的問題及工作內(nèi)容對電能量監(jiān)測模塊的運用以及對ADE7755芯片的理解；對電力載波通訊的實現(xiàn)；對RS-232轉(zhuǎn)RS-485的實現(xiàn)；GPRS遠(yuǎn)程通訊實現(xiàn)；通過電力載波控制路燈。4.擬采用的研究方法首先分析研究課題，理清思路。智能電力系統(tǒng)由電表、集中器

12、、采集器、路燈控制這四個模塊組成。并且對每個模塊進行分工研究。接下來，細(xì)致的研究芯片。對于芯片來說，可以閱讀數(shù)據(jù)手冊快速了解芯片（ADE7755、CC2530、GPRS、RS-232、RS-485、電力載波等）。然后通過單片機編程，寫程序，驗證看是否正確。同時也可以通過在線仿真，對各個變量以及寄存器的數(shù)值來調(diào)試。最后根據(jù)實際情況，模擬仿真。畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告指導(dǎo)教師意見：1對“文獻綜述”的評語： 通過對大量文獻的閱讀，該生能夠理解當(dāng)前課題所涉及的技術(shù)問題和現(xiàn)有的技術(shù)難點。故該生可以繼續(xù)完成該課題的畢業(yè)設(shè)計。2對“開題報告”（課題的深度、廣度及工作量）的評語和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：