智能用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案概述根據(jù)在線監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用性能要求,以遠(yuǎn)程通信平臺(tái)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕ǖ?實(shí)現(xiàn)了一種可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)控的功能,為此,采用了單片機(jī)控制器作為其核心,組成一套由無線傳輸模塊、電壓監(jiān)測(cè)儀以及手機(jī)用戶端的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。1.1智能用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能該系統(tǒng)采用GSM模塊來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸至用戶的手機(jī)端，借助于GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)短信信息的發(fā)送，完成業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)的任務(wù)，使得被監(jiān)控的設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)的把信息呈現(xiàn)在用戶的面前，及時(shí)的了解設(shè)備的工作狀態(tài)，以對(duì)故障點(diǎn)的信息進(jìn)行及時(shí)的處理，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電壓監(jiān)控的功能。智能用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要完成對(duì)電力線路的電壓和電流信息的采集，由前端檢測(cè)模塊將讀取的數(shù)據(jù)存入主控單元中，根據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析判斷后，一旦超出正常的電壓和電流范圍，將觸動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信息并發(fā)送數(shù)據(jù)信息至用戶的手機(jī)端。此外，主控單元在于通信模塊進(jìn)行通信期間，需要確定用戶的手機(jī)信息以及設(shè)定權(quán)限，一旦更換手機(jī)時(shí)，可以進(jìn)行權(quán)限的修改。而且在經(jīng)過手機(jī)的確認(rèn)后，遠(yuǎn)程監(jiān)控信息通過網(wǎng)絡(luò)正常將信息傳輸至用戶的手中，用戶根據(jù)所接收到的信息及時(shí)的確認(rèn)故障點(diǎn)進(jìn)行修理。如圖2-1所示的智能用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能監(jiān)測(cè)圖。圖2-1智能用電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的流程圖其主要功能的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如表2-1所示。表2-1技術(shù)指標(biāo)參數(shù)功能指標(biāo)目標(biāo)系統(tǒng)單相電壓大小交流220V電流大小20A頻率大小50Hz電量測(cè)量的參數(shù)輸入電壓電流大小、功率及其因數(shù)電能測(cè)量的參數(shù)有功功率、無功功率、視在功率電能質(zhì)量頻率、電壓偏差、諧波畸變率諧波分析1-48次異常情況顯示過壓、過流以及溫度異常1.2GSM通信模塊以及網(wǎng)絡(luò)傳輸GSM網(wǎng)絡(luò)是全世界最大且使用范圍最廣的移動(dòng)通信系統(tǒng)，而且它是由歐洲的蜂窩模擬技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展起來的，具有十分強(qiáng)大的功能。尤其是在20世紀(jì)90年代，該通信技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛，所覆蓋的區(qū)域較廣，建立起了一套十分成熟的通信體系以及網(wǎng)絡(luò)，并被我國(guó)的移動(dòng)和聯(lián)通兩大通信巨頭所采用，配備了相當(dāng)完善的設(shè)施。目前，我國(guó)的GSM網(wǎng)絡(luò)建立起了GSM900、GSM1800及GSM1900的通信頻率段，并就GSM900/DCS1800雙頻網(wǎng)采用GSM1900頻率段的系統(tǒng)，輔以DCS1800為輔助通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)母咝阅堋SM網(wǎng)具備相當(dāng)多的服務(wù)功能,例如可提供音頻信息務(wù)、數(shù)據(jù)打印以及補(bǔ)充業(yè)務(wù)在內(nèi)的相關(guān)服務(wù),為人們提供了高效的服務(wù)通道。其中,該網(wǎng)絡(luò)不是一個(gè)單獨(dú)的功能單元,而是由許多的各種功能單元和結(jié)構(gòu)來進(jìn)行整合組合的一套復(fù)雜系統(tǒng),主要的功能單元組成部分有移動(dòng)平臺(tái)、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)。所有的信息都是經(jīng)過該四部分來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)的功能。對(duì)于基站子系統(tǒng)而言，移動(dòng)臺(tái)的使用可以是移動(dòng)式、手持式或者便攜式的設(shè)備，可隨時(shí)視具體的情況進(jìn)行操作。它把設(shè)備的終端信息以及用戶端的信息進(jìn)行組合后，一起存儲(chǔ)至SIM卡中，以此來區(qū)分用戶的信息，使得數(shù)據(jù)信息能夠完整的發(fā)送到用戶的手中，而且SIM卡是可拆卸的，在其它的手機(jī)中插入該卡也能收到發(fā)送過來的信息。另外，基站的中央控制器可以對(duì)多個(gè)收發(fā)機(jī)進(jìn)行控制和信息交換，并作為一個(gè)中繼站進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的傳輸。移動(dòng)業(yè)務(wù)的交換中心是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最為重要的核心部分，承擔(dān)著連接起用戶的責(zé)任，并作為信息交換的樞紐，處理著大量的數(shù)據(jù)信息。而且為用戶提供著各種各樣的服務(wù)，存儲(chǔ)大量的有關(guān)用戶的信息，所涉及的覆蓋區(qū)域較廣，十分有利于建立起呼叫信息總臺(tái)，進(jìn)行高效的管理，以防在受到侵害時(shí)，能夠保護(hù)用戶的信息不受侵犯。短信服務(wù)是GSM網(wǎng)絡(luò)中最為顯著的一項(xiàng)業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)是以信息的形式進(jìn)行溝通交流，用戶只需在手機(jī)上輸入收件人的電話號(hào)碼就可以發(fā)送信息，而接收端的用戶可以在短時(shí)間內(nèi)收到信息并進(jìn)行查看。由于該項(xiàng)業(yè)務(wù)并不占用信息業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)通道，任何時(shí)候都可以正常的接收和發(fā)送信息。此外，短信服務(wù)也適用于固定的移動(dòng)用戶端，并就遠(yuǎn)距離監(jiān)控和信息傳輸?shù)冗M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，十分的便捷。1.3系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)本文采用STM32作為核心控制器,選用型號(hào)為SIM900A的GSM模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線通信,并對(duì)前端電能檢測(cè)芯片ADE9000所采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析管理。根據(jù)單片機(jī)上進(jìn)行的讀取和顯示,一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常