2022年智能电力远程抄表系统开题报告定义 .pdf

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1、南 京 理 工 大 学 紫 金 学 院电子工程与光电技术系毕业设计 (论文)开题报告学 生 姓 名：许赟学 号：090401327 专业 ：电子信息工程设计(论文)题目：智能电力（远程抄表集中器）指导教师 :揭由兴2012 年 12 月 27 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 开题报告填写要求1开题报告（含 “ 文献综述 ” ）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导

2、下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“ 文献综述 ” 应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内， 学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册） ；4 有关年月日等日期的填写， 应当按照国标 GB/T 74082005数据元和交换格式、 信息交换、日期和时间表示法 规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“200 7 年 3 月 15日” 或“200 7-

3、03-15” 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 毕 业 设 计（论文）开题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000 字左右的文献综述：智能电力前言为了满足居民对用电的需求，不断提高用电服务质量，电力企业对城镇居民实施一户一表工程，以提高用户用电收费的准确性与合理性。一户一表的实施给电企增加了大量的工作量，一个中等城市所需电表数量可达十万台之多，除配电线路改造外，更需要大量抄表

4、人员从事收费工作。如靠抄表员登门入户抄表收费，既耗费大量人力与时间，也给用户带来诸多的不便； 而且抄录的用户用电数据在时间上存在离散性大、准确度低，给电力管理部门的用电管理带来很大的困难。为此，电力智能化是现代电力管理与营销的一个重要手段。通过电力载波技术实现对用户用电量的采集与用电数据集中处理，简化电企服务与营销流程，同时为广大用户提供了简洁准确的电能计量手段。同时，抄录数据的准确性和实时性，又给用电管理、分析、监察、线损计算提供了有效的依据，提高了用电管理水平。随着技术的进步与经济的发展，智能电力技术将进一步为用户需求和供电部门管理提供良好的解决方案。主题远程电力抄表系统在国内外现阶段的研

5、究现状而言，主要研究方向在电量采集和数据传输方式这两个领域展开。目前，电力系统自动抄表方式主要有：485 总线、无线、普通电力载波、扩频电力载波、零相超窄带（TURTLE） 、超窄带极低频（ UNB）及工频过零调制（ PFC）跨变压器台区方式等1。其中，使用电力线本身作为传输介质的方式由于不用重复线路投资，不产生新的使用费等特点，成为研究的重点。国外研究现状国外载波通信技术在上个世纪30 年代就起步了， 60 年代传到我国， 80 年代我国已经可以自主生产高压载波机。但低压载波信道由于技术上存在难以逾越的障碍，一直属于通信禁区2。近年随着电子技术与通信技术发展，国内外大批资金的注入，科研工作取

6、得重大突破，这就为低压电力载波通信技术的成熟创造了条件。在国外，远程电力抄表系统的研究比国内要早十几年，应用也很广泛，目前已经在向利用电力名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 线载波通信实现家庭自动化的方向上发展了。在电力线载波通讯方面，已经研究提出了统一的、被国际电工委员会采纳作为IEC62056 国际标准的电能表通信协议DLMS/COSEM （Device Language Message Specificatio

7、n/Companion Specification for Energy Metering3。远程电力抄表系统的发展更加规范和具有互操作特性，使远程电力抄表系的发展更加迅速和有了统一的方向。国内研究现状及存在问题在国内，远程电力抄表系统的研究，目前处于理论转化为实际应用的关键时期，同时也在积极开展讨论制定我国的低压载波抄表系统国家标准的工作。远程集中抄表系统在我国已经发展了十几年，即使包括电能表、水表、煤气表，总装终端量也不超过 200 万台，这相对我国接近3 亿台的市场，太微不足道了4。远程抄表系统的发展已有十多年了，但实际应用状况却不如人意，许多已安装自动抄表系统的楼盘由于数据传输的实时性

8、和准确性比较差，最后不得不又返回到人工抄表的老路上来，虽然产生这种现象的因素是多方面的，但仔细分析，我国的低压电网用户众多，网络拓扑非常复杂，负荷设备特性迥异，信道随机性又很强。当遇到干扰及动态低线路阻抗所引起的信号衰减等问题时， 对于构建一个稳定可靠的PLC 通信网络来说是一个富于挑战性的课题。正因如此，近年来中继技术、自动路由技术逐渐成为克服线路衰减，提高通信信噪比的又一重要要手段。但行业内对这一技术手段的研究仍处于刚刚起步阶段，不仅可靠性得不到保证，而且不论在系统网络初期构建还是后期维护均需要大量的人工手动参与，从而使产品大规模产业化面临极大挑战。自动远程抄表系统由以下几个部分组成：主站

9、抄表软件、集中器、采集器、数字化智能电表7。系统采用一级式集中抄收费的管理结构，在物业管理处，集抄收费中心负责辖区内的表计抄读、存储、计算、缴费等，并可提供数据的统一查询、统计、分析和信息发布等功能8。三级数据传输模式：第一级为用户计量表具与采集器之间的网络传输，第二级为采集器与集中器之间的电力载波传输，第三级为集中器与主站之间的网络传输。主站向外网发布各种统计数据。第一级网络为各种计量表具与采集器间的固定通信方式，建议采用总线方式连接。系统可以根据需要组成多级总线网络以适应用户千变万化的实际需求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

10、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 第二级为采集器与集中器之间的电力载波传输方式，支持电力载波与集中器传递信息，同时也可以支持电价设定，从而方便计算电费。第三级网络为集中器与主站间的数据通信，集中器产品由于采用模块化设计，与主站数据采集服务器的通讯可以采用多种数据传输方式，集中器与计算机进行数据通信时可根据用户实地情况灵活采用有线或无线接入网络的方式9。电力载波通信是利用配电线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式，利用已有的配电网作为信息传输载体，成本低廉10。民用电网的某些时变特性和突发噪声对

11、数据传输的影响在技术上没有根本解决，还存在着抄表盲区的问题，这些问题一直阻碍电力载波技术在自动抄表系统中的应用11。采集终端是为电表箱集中装表的形式而设计的，用于采集多个电能表电能信息，经处理后通过信道将数据传送到系统上一级的设备。一个采集器主要由MCU、监控电路、数据采集、数据存储、时钟电路、地址译码、电路掉电保护电路、键盘显示电路、通讯电路和电源电路组成12。数据采集模块可以同时采集32 路电表信号，能完成对多个用户用电量的高精度采集，并按指定的通讯与控制协议，安全可靠的存储带时标的电量数据，在上一级设备有数据请求时，所有的电量经过MCU 处理后上传指定设备13。集中器是以配电变压器为单位

12、而设置的，是每个配电台区的主站终端14，管理变压器低压侧的所有设备（采集模块和采集终端）15，以完成数据的采集、存储、处理和上报，接受上一级主站的命令帧，并做出响应，如参数设定，校对时钟等，集中器和采集器之间通信信道首选RS-485 总线，也可以使用电力载波通信16。RS-485采用平衡驱动差分接收电路，提高了数据的传输速度，增加了传输距离，接线简单，加之他以全双工方式工作，特别适合用于多点互连，在工业局部网络中应用广泛。总结电能直供到户是供电企业最重要的营销举措，这使得电能营销部门的电能抄表结算业务量成倍增加，采用新的远程抄表技术来改善用电管理水平和电能营销的装备水平、优化电能市场服务技术手

13、段是供电企业最紧迫的需求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 参考文献1邵源, 钟炬, 等. 关于低压用户集中抄表系统综述. 电力系统自动化 , 1999(9). 2徐平平 , 邱玉春 . 电力集中抄表中的通信技术. 电力系统通信 , 1999(4). 3杨士中 . 静电无绳广播方法 . 4周世炜 , 张绍卿 , 洪文学 . 一种基于电力配电网络的双向工频通信技术. 电子技术, 1999(8). 5邱玉春 . 利用电

14、力线组网的监控网络协议选择. 现代通信 , 2000(1). 6邱玉春 , 徐平平 . 低压电力线载波通信特性分析. 电力系统通信 ,1998:6(48). 7 陈斌，串口数据监听实例，计算机应用，1998年第 18 卷第 2 期。8崔海良， 51系列单片机多机系统的低功耗设计，电测与仪表，1998年第 35 期第 2 卷. 9丁志华，智能化小区电网远程抄表系统设计，江苏大学学报，2003 年第 24 卷第 2 期. 10高小芹，浅谈台区网络抄表管理系统，江西电力，2004年第 28 卷第 3 期11姜云柏，主从式 RS485串行通讯在实际中的应用，信息技术，2001 年第 3 期，杨瑞霞，基

15、于 GPRS电力无线抄表系统设计与研究，电测与仪表，2007，44. 12 康华光 .电子技术基础（模拟部分 .数字部分第五版） M. 北京：高等教育出版社，2004.4 13 高菁，左谨平，刘军胜基于 STC 单片机学习平台的硬件电路设计 J 2009.11 14 程融，刘进基于光电管的智能车路径识别研究J兵工自动化， 2009.12 15 邱关源电路 M. 北京：高等教育出版社， 2006.5 16 杨翠娥 .高频电子线路实验与课程设计M. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2005.1. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

16、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 毕 业 设 计（论文）开题 报 告根据课题要求及文献综述，给出本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：开 题 报 告1.课题题目智能电力2.本课题的目的和意义为了满足居民对用电的需求， 不断提高用电服务质量， 电力企业对城镇居民实施一户一表工程， 以提高用户用电收费的准确性与合理性。它的实施给电企增加了大量的工作量，除配电线路改造外， 更需要大量抄表人员从事收费工作。如靠抄表员登门入户抄表收费，既耗费大量人力与时间，也给用户带来诸多的不便；而且抄录的用户用电数据在时间上存

17、在离散性大、准确度低，给电力管理部门的用电管理带来很大的困难。通过电力载波技术实现对用户用电量的采集与用电数据集中处理，简化电企服务与营销流程，同时为广大用户提供了简洁准确的电能计量手段。同时，抄录数据的准确性和实时性，又给用电管理、分析、监察、线损计算提供了有效的依据，提高了用电管理水平。3.研究或解决的问题及工作内容对电能量监测模块的运用以及对ADE7755 芯片的理解；对电力载波通讯的实现；对 RS-232转 RS-485的实现；GPRS远程通讯实现；通过电力载波控制路灯。4.拟采用的研究方法首先分析研究课题，理清思路。智能电力系统由电表、集中器、采集器、路灯控制这四个模块组成。并且对每

18、个模块进行分工研究。接下来，细致的研究芯片。对于芯片来说，可以阅读数据手册快速了解芯片（ADE7755、CC2530、GPRS、RS-232、RS-485、电力载波等）。然后通过单片机编程，写程序，验证看是否正确。同时也可以通过在线仿真，对各个变量以及寄存器的数值来调试。最后根据实际情况，模拟仿真。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 毕 业 设 计（论文）开题 报 告指导教师意见 ：1对“ 文献综述 ” 的评语：通过

19、对大量文献的阅读， 该生能够理解当前课题所涉及的技术问题和现有的技术难点。故该生可以继续完成该课题的毕业设计。2对“ 开题报告 ” （课题的深度、广度及工作量）的评语和对设计（论文）结果的预测：该生能够在短期阅读大量的文献，对课题涉及的技术问题能够充分的理解。由于该课题具有很强的实用性，所涉及的技术领域比较宽，该生通过工程师的指导，充分理解课题相关的技术和现有的问题。通过这次的毕业设计，该生能够充分理解和初步解决该领域的存在技术问题的一项或两项。成绩优指导教师张 景 彬2012年 12 月 28 日所在专业审查意见：负责人：年月日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -