基于藍牙技術(shù)的電能計量系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)(已修改)
2024-10-31 14:36 本頁面
【正文】 基于藍牙技術(shù)的電能計量系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 作者： 劉 南 導師： 孫長海 2021年 10月 18日 論文的主要內(nèi)容 一、電能計量系統(tǒng) 二、藍牙技術(shù)研究 三、藍牙電能計量裝置設(shè)計 四、結(jié)論與展望 一、電能計量系統(tǒng) 電能計量系統(tǒng)是發(fā)電廠、供電企業(yè)及其他部門用于衡量自身和客戶電能消費數(shù)量的計量儀器和抄表儀器的總稱。它包括各種類型電能表，計量用的電壓、電流互感器及其二次回路、電能計量柜、箱和手持抄表器、 IC卡及抄表數(shù)據(jù)遠程傳送裝置等。 電能是國民經(jīng)濟和人民生活極為重要的能源，電氣化程度和管理現(xiàn)代化水平是衡量一個國家發(fā)達與否的重要標志。電力生產(chǎn)的特點是發(fā)電廠發(fā)電、供電部門供電、用戶用電這三個部門連成一個系統(tǒng)，不間斷地同時完成。發(fā)、供、用電三方如何銷售與購買電能、如何進行經(jīng)濟計算，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)發(fā)電量、線損、煤耗、廠用電、供電量、用電量等各項技術(shù)經(jīng)濟指標的計算，同企業(yè)效益息息相關(guān)。因此，采用各種方法，提高電能計量的正確性，保證抄表人員能夠按照約定的抄表例日抄回計量裝置所統(tǒng)計的電量對發(fā)、供、用電三方有著重要的意義。 用戶電能計量方法 按規(guī)定，大連供電公司每兩月按例日對居民用戶進行一次電能計算，每月按例日對非居民用戶進行一次電能計算，并以此為依據(jù)計算電能損耗，向用戶收取電費，電能計算主要有三種方式： （ 1）人工抄表計量 抄表人員手持便攜式抄表器到客戶裝表處，抄出電能表示數(shù)。這是最為古老的方式。 （ 2） IC卡抄表計量 采用預付費式，用戶先用卡購電，然后才能使用。這種方式在大連的城市地區(qū)廣泛使用。 （ 3）遠程自動抄表計量 電能用戶的用電量通過計量儀表計量后，由采集器采集，采集器通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)诫娏Σ块T的管理中心。 遠程自動抄表計量方式的局限性 （ 1）遠程抄表需要額外安裝集中器和 GPRS遠傳裝置，每年需向電信公司支付一定數(shù)額的數(shù)據(jù)傳輸費用，大連地區(qū)目前每年此項費用達到上千萬元，過高的成本支出限制了它的大規(guī)模普及；此外， GPRS遠傳裝置費用較高，設(shè)備需要單獨的空間放置，對城市集中表箱比較適應(yīng)，集中表箱中至少有六塊表，一個集中器同時傳輸六塊表的數(shù)據(jù)分攤了成本，但農(nóng)村地區(qū)平房計量裝置表箱較小，不更換表箱，就無法安裝集中器；同時一個集中器只能傳輸一至兩塊表數(shù)據(jù)，成本較高，經(jīng)濟性較差。 電能計量方式的局限性 （ 2）遠程抄表的表計 485接口和集中器之間信號傳輸受電磁干擾等問題影響，有一定的可靠性問題，據(jù)統(tǒng)計，每次遠傳數(shù)據(jù)，都有大約 10％的表計數(shù)據(jù)無法上傳，為確保用戶電量及時抄回，不影響電量損耗統(tǒng)計分析，必須進行人工補抄。 由于遠程抄表有自身的局限性，因此，靈活性較高、適應(yīng)性較強的人工電能計量方式仍是目前必不可少的計量方式。 電能計量方式的局限性 人工抄表計量方式的局限性 （ 1）抄表人員使用抄表器進行電能計量時，讀出表計示數(shù)后須鍵入抄表器，按鍵錯誤會導致抄表錯誤；農(nóng)網(wǎng)地區(qū)大量表計位于電線桿上 3米高的地方，表箱視窗受風吹日曬影響，污穢較多，示數(shù)讀取困難，登桿抄表費時費力，還有可能發(fā)生安全問題。 （ 2）紅外線電能計量時，抄表人員須將抄表器紅外端口對準表計紅外端口，中間不能有障礙物，若因環(huán)境限制（如表計位于狹窄通道中），則無法進行抄表。 （ 3） IC卡電能計量時，抄表人員須將 IC卡插入表中電卡插槽，若表計位置不當（如位于封閉室內(nèi)），就難以抄表。 電能計量方式的局限性 研究新的抄表技術(shù)手段的必要性 企業(yè)降低電能損耗工作要求電能計量系統(tǒng)準確、及時、可靠和方便地計量、傳輸電能數(shù)據(jù)，同時為防止抄表人員不按例日隨意抄表產(chǎn)生電量糾紛，供電企業(yè)對例日管理愈來愈嚴格，所有用戶例日均被計算機嚴格控制， 國家電網(wǎng)公司規(guī)定：居民客戶實抄率達 99%以上，其他客戶實抄率要達到 100%。但是，目前的電能計量方式受技術(shù)條件限制，均有一定的不足，影響了抄表工作的正常開展，因此，有必要引入新的技術(shù)手段，改善現(xiàn)有電能計量系統(tǒng)的不足，提高電能計量系統(tǒng)的性能，方便抄表工作，推動供電企業(yè)營銷管理工作深入開展。 對新的抄表技術(shù)的研究 新的抄表系統(tǒng)應(yīng)該具有以下特點： 數(shù)據(jù)傳輸性能好，適應(yīng)城市、農(nóng)村不同的工作環(huán)境，方便抄表，可以穿越障礙物無線全向傳輸數(shù)據(jù)，確保抄表人員在不登高作業(yè)的情況下就可以抄到電桿上的表計示數(shù)。 成本不高，具有良好的經(jīng)濟性。 功耗低、輻射低，環(huán)保性能好。 易于使用，數(shù)據(jù)傳輸準確、可靠。 同現(xiàn)有的電能計量設(shè)備（如電能表、抄表器）有良好的兼容性，可以很方便的整合到現(xiàn)有的電能計量設(shè)備之中。 對新的抄表技術(shù)的研究 目前主要的無線傳輸技術(shù)手段有兩種：射頻和紅外線。紅外線技術(shù)目前發(fā)展地非常成熟，開發(fā)成本低，
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