智能電網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)1

傳統(tǒng)抄表4

智能電網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)目錄3

總結(jié)

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遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)抄表011.1傳統(tǒng)抄表的流程①準(zhǔn)備抄表所需工具②出行抵達(dá)目的地③抄表④記載及上報(bào)數(shù)據(jù)⑤數(shù)據(jù)保存

1.2傳統(tǒng)抄表的不足之處

以往的抄表工作主要是由工作人員負(fù)責(zé)，通過對(duì)具體數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)來觀察電力分配，這種方式往往給工作人員帶來很大的難度，并且最終計(jì)算的精確度極易受到多種客觀因素的影響，諸如天氣狀況以及錯(cuò)抄漏抄等因素都可能會(huì)對(duì)最終費(fèi)用計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。不僅嚴(yán)重?fù)p壞了用電用戶的利益，同樣給電力單位帶來不好的影響。

而智能抄表技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，使其在電能使用管理方面有了很大的進(jìn)步，能夠?qū)崿F(xiàn)抄表數(shù)據(jù)的智能量化管理，全方位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集。電力單位能夠準(zhǔn)確得知用戶的用電信息，實(shí)現(xiàn)用電的優(yōu)化管理。智能電網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)022.1認(rèn)識(shí)智能電網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)

2.1.1概念2.1.2過程2.1.3組成2.1.4結(jié)構(gòu)2.1.1概念

（1）智能電網(wǎng)概念：

智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的典型行業(yè)應(yīng)用，它通過傳感器把各種設(shè)備、資產(chǎn)連接到一起，從而對(duì)信息進(jìn)行整合分析，以此來降低成本，提高效率，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性，使運(yùn)行和管理達(dá)到最優(yōu)化。智能電網(wǎng)的基本組成2.1.1概念

（2）智能電網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)概念：智能電網(wǎng)中，能夠自動(dòng)采集用戶的用電負(fù)荷情況，然后通過通信方式，由信道自動(dòng)將所記錄的數(shù)據(jù)和用戶信息傳輸回電力管理中心，并可通過自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，完成對(duì)用戶電能量的計(jì)費(fèi)以及管理的系統(tǒng)，稱為遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。

2.1.2過程

（1）將電表上顯示的數(shù)值正確識(shí)別出來，并將該數(shù)值正確傳送到主控計(jì)算機(jī)；

（2）主控計(jì)算機(jī)直接抄讀現(xiàn)場(chǎng)用戶電表讀數(shù)，可進(jìn)行批量或個(gè)別選擇抄讀，自動(dòng)保存抄讀的歷史數(shù)據(jù)；（3）對(duì)抄收到的電表數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)費(fèi)、雙地址儲(chǔ)存，并形成詳細(xì)的用電檔案；典型智能電網(wǎng)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)（1）無線遠(yuǎn)程抄表子系統(tǒng)主要包括遠(yuǎn)程抄表終端與抄表控制軟件。（2）通信管理子系統(tǒng)由工控機(jī)、數(shù)傳模塊、遠(yuǎn)程抄表管理軟件等組成。（3）用電分析管理子系統(tǒng)對(duì)用電客戶進(jìn)行管理，利用無線遠(yuǎn)程抄表數(shù)據(jù)，通過運(yùn)籌優(yōu)化技術(shù)和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)來及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。一般包括三個(gè)子系統(tǒng):2.1.3組成2.1.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由主站及裝設(shè)在居民小區(qū)的單相智能電表、采集器、路由器和集中器構(gòu)成。集中器與采集器間采用ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信，路由器在集中器與采集器間起數(shù)據(jù)路由作用。硬件方面上，最主要的兩部分就集中器和采集器。（1）采集器

采集器通過RS-485總線最多掛接32臺(tái)單相智能電表。采集器實(shí)現(xiàn)的主要功能有：實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電表的小時(shí)凍結(jié)、日凍結(jié)、月凍結(jié)和瞬時(shí)電量等數(shù)據(jù)的采集及存儲(chǔ);記錄與各電表間的通信狀態(tài);記錄各種事件;對(duì)電表進(jìn)行對(duì)時(shí);響應(yīng)集中器的數(shù)據(jù)要求及參數(shù)設(shè)置命令。（2）集中器

收集各采集器的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理、儲(chǔ)存，同時(shí)能通過無線網(wǎng)絡(luò)和中心管理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。2.2.遠(yuǎn)程無線智能抄表系統(tǒng)1、概念2、ZigBee技術(shù)3、軟件設(shè)計(jì)4、終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)5、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)6、上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)2.2.1概念無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的靜止或者移動(dòng)的傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)是無線傳感網(wǎng)絡(luò)里面基本的組成部分。傳感器節(jié)點(diǎn)主要包括的是數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制模塊、無線通信模塊以及供電模塊等，因此無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)集傳感與驅(qū)動(dòng)控制、計(jì)算存儲(chǔ)及通信于一體。傳感器點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖2.2.2ZigBee技術(shù)ZigBee是一種成本和功耗都很低的低速率短距離無線接入技術(shù)。它是一種與藍(lán)牙相類似的新興的短距離無線技術(shù)（典型通信距離75m，并可通過增加功率放大模塊的方式提高通信距離），主要用于傳感控制應(yīng)用。具有如下特點(diǎn)：①數(shù)據(jù)傳輸速率低②功耗低③數(shù)據(jù)傳輸可靠④網(wǎng)絡(luò)容量大⑤自動(dòng)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)、自主路由⑥兼容性⑦安全性⑧實(shí)現(xiàn)成本低2.2.3軟件設(shè)計(jì)

在無線智能抄表系統(tǒng)中，ZigBee技術(shù)采用星型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),協(xié)調(diào)器直接和用戶終端節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通信，極大地提高了智能抄表系統(tǒng)的通信速率和質(zhì)量。ZigBee技術(shù)在智能抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用，用戶終端電能采集設(shè)備和協(xié)調(diào)器建立連接后，定時(shí)發(fā)送抄表數(shù)據(jù),然后協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)再傳輸給智能抄表系統(tǒng)的PC機(jī)，在整個(gè)過程中，協(xié)調(diào)器可發(fā)揮顯示抄表數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、建立網(wǎng)絡(luò)連接的功能。

2.2.4終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

終端節(jié)點(diǎn)接通電源后，首先進(jìn)行初始化，然后向智能抄表網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中發(fā)送請(qǐng)求，協(xié)調(diào)器發(fā)出響應(yīng)請(qǐng)求，終端節(jié)點(diǎn)收到響應(yīng)后再向協(xié)調(diào)器發(fā)送建立連接的請(qǐng)求，當(dāng)協(xié)調(diào)器正確處理連接響應(yīng)后，終端節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)成功，協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)之間建立數(shù)據(jù)通信連接通道。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)接通電源后進(jìn)行初始化，判斷接收的信息是否是建立連接請(qǐng)求,如果是，將該終端節(jié)點(diǎn)添加到系統(tǒng)列表，分配合適的網(wǎng)絡(luò)地址，發(fā)送響應(yīng)信息。智能抄表系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)器對(duì)接收的信息進(jìn)行解析，如果判斷接收的信息是抄表數(shù)據(jù)包，通過串口進(jìn)行顯示，便于電力企業(yè)和用戶實(shí)時(shí)查詢用電信息。2.2.5協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)2.2.6上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)智能抄表系統(tǒng)中的上位機(jī)主要用于系統(tǒng)設(shè)置,并且可以實(shí)時(shí)顯示電能數(shù)據(jù)和虛擬拓?fù)洹Ｏ到y(tǒng)設(shè)置時(shí)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的掉線靈敏度和電能數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔，合理設(shè)計(jì)自動(dòng)識(shí)別協(xié)調(diào)器和用戶終端節(jié)點(diǎn)掉線，打開串口，操作上位機(jī)軟件上的連接按鈕，可模擬顯現(xiàn)出智能抄表系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)圖。另外，上位機(jī)軟件在顯示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，可提供傳感器運(yùn)行曲線的查看功能，電力企業(yè)通過分析智能抄表系統(tǒng)中傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)情況，進(jìn)行電能分配和調(diào)整，提高電力資源的利用率。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)033.遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.2實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能3.3實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的作用3.1實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用。它主要包括五個(gè)部分:

(1)數(shù)據(jù)采集模塊；(2)數(shù)據(jù)傳輸模塊；(3)數(shù)據(jù)管理處理分析統(tǒng)計(jì)模塊；(4)Web服務(wù)器；(5)支戶端。3.2實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能

其系統(tǒng)具有以下主要功能:

3.2.1自動(dòng)抄表：遠(yuǎn)程自動(dòng)或無線抄表，應(yīng)用范圍廣，操作方便，避免人工抄表浪費(fèi)工時(shí)，不準(zhǔn)確、不及時(shí)、不經(jīng)濟(jì)的缺點(diǎn)。

3.2.2故障查詢：批量采用抄表系統(tǒng)后抄表系統(tǒng)的維護(hù)成為一個(gè)大問題。因此抄表系統(tǒng)具有智能診斷的功能，不但能夠準(zhǔn)確、迅速地找到故障，而且能夠指導(dǎo)維修人員迅速排除故障。

3.2.3數(shù)據(jù)采集方便實(shí)時(shí)：采集數(shù)據(jù)更方便，更頻繁。如每日的用量數(shù)據(jù)、每月平均用量、年內(nèi)平均用量數(shù)據(jù)、年內(nèi)最大用量數(shù)據(jù)；還有如表計(jì)安裝時(shí)間、型號(hào)、維護(hù)次數(shù)、更換信息、異常數(shù)據(jù)信息等等。

3.2.4數(shù)據(jù)查詢：實(shí)時(shí)顯示電表的顯示值，及時(shí)了解統(tǒng)計(jì)用電量，盡可能的節(jié)省電力配合節(jié)約用電措施，實(shí)施節(jié)電用電考核管理。

3.2.5數(shù)據(jù)分析：系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算用電量，數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，計(jì)算每天、每月的數(shù)字和用電走勢(shì),提供曲線圖和報(bào)表，為生產(chǎn)計(jì)劃提供參考依據(jù)。

3.3實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的作用

通過遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，電力企業(yè)可以精確地知道用戶的用電規(guī)律，從而對(duì)需求和供應(yīng)進(jìn)行平衡，比如在電力供應(yīng)的高峰期或是需求超過供給的時(shí)候，電力企業(yè)設(shè)置不同的分時(shí)電價(jià)，鼓勵(lì)家庭和企業(yè)將高耗電設(shè)備或機(jī)器安排在非高峰時(shí)段運(yùn)轉(zhuǎn)。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)對(duì)接智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)配套用戶門戶網(wǎng)站后，用戶通過加密的賬號(hào)登錄該網(wǎng)站后，可以看到自己的電量消費(fèi)情況、分布式發(fā)電裝置產(chǎn)生的電量、蓄電池的剩余可運(yùn)行的時(shí)間等。總結(jié)04近年來,我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域的電力需求大幅上漲，傳統(tǒng)的抄表技術(shù)存在很多弊端，已經(jīng)難以滿足我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展要求，智能抄表技術(shù)結(jié)合多種現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),特別基于ZigBee技術(shù)的無線智能抄表系統(tǒng)，在未來發(fā)展過程中，應(yīng)加大研究力度,進(jìn)一步完善和優(yōu)化ZigBee無線智能抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì),推動(dòng)我國(guó)智能電網(wǎng)智能抄表技術(shù)的可持