基于藍(lán)牙技術(shù)的電能計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-wenkub
2022-11-03 14:36:45 本頁面
【正文】 人員須將抄表器紅外端口對(duì)準(zhǔn)表計(jì)紅外端口，中間不能有障礙物，若因環(huán)境限制（如表計(jì)位于狹窄通道中），則無法進(jìn)行抄表。 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表計(jì)量方式的局限性 （ 1）遠(yuǎn)程抄表需要額外安裝集中器和 GPRS遠(yuǎn)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(fèi)用，大連地區(qū)目前每年此項(xiàng)費(fèi)用達(dá)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(yuǎn)傳裝置費(fèi)用較高，設(shè)備需要單獨(dú)的空間放置，對(duì)城市集中表箱比較適應(yīng)，集中表箱中至少有六塊表，一個(gè)集中器同時(shí)傳輸六塊表的數(shù)據(jù)分?jǐn)偭顺杀荆r(nóng)村地區(qū)平房計(jì)量裝置表箱較小，不更換表箱，就無法安裝集中器；同時(shí)一個(gè)集中器只能傳輸一至兩塊表數(shù)據(jù)，成本較高，經(jīng)濟(jì)性較差。這是最為古老的方式。電力生產(chǎn)的特點(diǎn)是發(fā)電廠發(fā)電、供電部門供電、用戶用電這三個(gè)部門連成一個(gè)系統(tǒng)，不間斷地同時(shí)完成?；谒{(lán)牙技術(shù)的電能計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 作者： 劉 南 導(dǎo)師： 孫長海 2021年 10月 18日 論文的主要內(nèi)容 一、電能計(jì)量系統(tǒng) 二、藍(lán)牙技術(shù)研究 三、藍(lán)牙電能計(jì)量裝置設(shè)計(jì) 四、結(jié)論與展望 一、電能計(jì)量系統(tǒng) 電能計(jì)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(fèi)數(shù)量的計(jì)量儀器和抄表儀器的總稱。發(fā)、供、用電三方如何銷售與購買電能、如何進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)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(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算，同企業(yè)效益息息相關(guān)。 （ 2） IC卡抄表計(jì)量 采用預(yù)付費(fèi)式，用戶先用卡購電，然后才能使用。 電能計(jì)量方式的局限性 （ 2）遠(yuǎn)程抄表的表計(jì) 485接口和集中器之間信號(hào)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(jì)，每次遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)，都有大約 10％的表計(jì)數(shù)據(jù)無法上傳，為確保用戶電量及時(shí)抄回，不影響電量損耗統(tǒng)計(jì)分析，必須進(jìn)行人工補(bǔ)抄。 （ 3） IC卡電能計(jì)量時(shí)，抄表人員須將 IC卡插入表中電卡插槽，若表計(jì)位置不當(dāng)（如位于封閉室內(nèi)），就難以抄表。 成本不高，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。 對(duì)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。 藍(lán)牙技術(shù)對(duì)電能計(jì)量系統(tǒng)局限性的改進(jìn) 藍(lán)牙技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)程抄表局限性的改進(jìn) 遠(yuǎn)程電能計(jì)量系統(tǒng)可靠性問題的主要原因是：居民表將電能數(shù)據(jù)傳到集中器主要采用低壓電力線載波通信技術(shù)。若改用藍(lán)牙技術(shù)，電能數(shù)據(jù)不經(jīng)低壓電力線直接無線傳輸?shù)郊衅鳎瑒t能有效解決信號(hào)干擾問題。為了保證在噪雜的無線環(huán)境中安全可靠地工作，藍(lán)牙特別設(shè)計(jì)了 “ 快速確認(rèn) ”和 ” 跳頻 ” 方案以確保鏈路穩(wěn)定。 藍(lán)牙技術(shù)傳送的三種功率類型為： 100 mW， 25mW和 1mW。這個(gè)協(xié)議棧允許設(shè)備定位、互相連接并彼此交換數(shù)據(jù)，從而在藍(lán)牙設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)互操作性的交互式應(yīng)用。 （一）基帶協(xié)議 基帶協(xié)議確保各個(gè)藍(lán)牙設(shè)備之間的物理射頻連接，以形成微微網(wǎng)。 （四）服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議 服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議 (SDP)是藍(lán)牙技術(shù)框架中非常重要的一個(gè)部分，它是所有應(yīng)用模型的基礎(chǔ)。 藍(lán)牙核心協(xié)議 （六）電話控制協(xié)議 電話控制協(xié)議 (TCS)包括二進(jìn)制電話控制 (TCS BIN)協(xié)議和一套電話控制命令 (ATCommands)。 藍(lán)牙硬件模塊 在藍(lán)牙核心協(xié)議中， HCI 以上部分通常用軟件實(shí)現(xiàn)，包括邏輯鏈路控制和適配協(xié)議（ L2CAP）、串行電路仿真協(xié)議（ RFCOMM）、鏈路管理協(xié)議 (LMP)、替代電纜協(xié)議和電話控制協(xié)議；而 HCI以下部分則用硬件實(shí)現(xiàn)，包括基帶協(xié)議（ BB）和鏈路管理協(xié)議 (LMP)，這部分也叫作藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)中底層藍(lán)牙硬件模塊。 （ 2）基帶層電路 基帶層提供了基帶數(shù)字信號(hào)處理硬件，其功能是提供鏈路控制，因此也叫作基帶及鏈路控制層電路。同時(shí)，基帶層電路還為不同類型數(shù)據(jù) (包括傳輸信息數(shù)據(jù)、鏈路管理和控制信息 )提供特定信道。 藍(lán)牙硬件模塊結(jié)構(gòu)圖 SRAM Flash CPU 通用異步收發(fā)器 通用串行接口 測試模塊 基帶控制器 無線收發(fā)器 藍(lán)牙硬件模塊 藍(lán)牙硬件模塊由微處理器 (CPU)、無線收發(fā)器 (RF)、基帶控制器 (BB)、閃存 (Flash程序存儲(chǔ)器 )、通用異步收發(fā)器 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)、通用串行接口 USB(Universal Serial Bus)及藍(lán)牙測試模塊組成。 Flash存儲(chǔ)器用于存放基帶和鏈路管理層中所有協(xié)議軟件。藍(lán)牙測試模塊主要提供無線層和基帶層認(rèn)證和一致性規(guī)范，同時(shí)還管理產(chǎn)品生產(chǎn)和售后測試，為可選模塊。這 2類模塊包括一個(gè)RISC(精簡指令集計(jì)算機(jī) )處理
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