基于藍牙技術的電能計量系統(tǒng)設計與實現(xiàn)-資料下載頁
2024-10-19 14:36本頁面
【正文】 盤、顯示屏，可以完全實現(xiàn)現(xiàn)有的抄表器功能，因此，對藍牙抄表器的開發(fā)就不敷述，以下主要以藍牙電子式多功能電能表為例，對應用藍牙技術的電能表的開發(fā)進行說明。 應用藍牙技術的電子式多功能電能表 目前電能表主要由檢測、計量、控制、存儲、顯示、鍵盤、通信接口和電源等部分組成，它通過專用計量芯片來檢測電信號，同時配以 CPU編程來實現(xiàn)多種功能。系統(tǒng)總體框圖如 。其中，檢測部分由精密電流互感器、電壓互感器和外圍處理電路組成，可將得到的電流、電壓、頻率、相位等實時數(shù)據(jù)輸入到計量芯片中。計量芯片通過對各個輸入信號進行計量，可將計量得到的各種電能參數(shù)輸入到控制部分 (即 CPU中 )，然后由 CPU中的程序決定它將那些參數(shù)經(jīng)過處理后送到存儲器中儲存，同時送到顯示部分進行顯示。顯示部分采用液晶顯示模塊。通信接口為紅外線抄表通信模塊和 RS485集中抄表通信模塊。 電子式多功能電能表總體結構框圖 應用藍牙技術的電子式多功能電能表 由于電子式多功能電能表自身有 CPU，而且各項功能已經(jīng)實現(xiàn)模塊化，因此，在開發(fā)使用藍牙技術的電能表時，不需全部移植上文所介紹的藍牙模塊，只需將藍牙模塊及附屬電路移入即可，由于藍牙模塊和紅外線抄表通信模塊功能相近，因此，也可以直接將紅外線抄表通信模塊取消，用藍牙模塊代替。藍牙電子式多功能電能表通信方式切換電路見下圖。主控制器單元用一個I/O口來控制藍牙和 RS485通信方式的切換， 9019014和若干電阻等器件組成互補開關。藍牙 信號由 CPU內(nèi)部分頻輸出 。 藍牙電子式多功能電能表通信方式切換電路 應用藍牙技術的電子式多功能電能表 藍牙通信和 RS485共用一個串行口（ RxD/TxD）通信，由于串行口通信開始都有一低電平位（ 0），因此將藍牙接收端（與 485接收端用一三極管隔開）引到一中斷引腳 INTP1，通過其引發(fā)的中斷可判斷串行口數(shù)據(jù)是否來自藍牙。發(fā)送時按對應方式發(fā)送，使其不互相干擾。由于藍牙通信和遙控接收用同一接收管，因此在判斷藍牙來源的中斷中啟動定時器 INTTM4檢測藍牙接收端，并根據(jù)定時檢測遙控編碼；否則判定為藍牙產(chǎn)生的串行口接收中斷，并將定時檢測關閉。 藍牙 CPU內(nèi)部分頻輸出因藍牙發(fā)送字節(jié)之間可選有 15～ 20ms的延時，而 485通信則不需要延時。數(shù)據(jù)發(fā)送在發(fā)送中斷中進行，藍牙通信在發(fā)送操作后立即關閉發(fā)送中斷允許，待延時時間到后再允許發(fā)送中斷。 藍牙計量系統(tǒng)工作流程 藍牙計量系統(tǒng)工作流程如下： 計算機同藍牙抄表器相連，營銷信息系統(tǒng)程序?qū)⒊頂?shù)據(jù)下傳給藍牙抄表器； 抄表人員攜帶藍牙抄表器到現(xiàn)場抄表，接近表計后，打開抄表器電源開關； 抄表器自檢通過后，藍牙數(shù)據(jù)采集器對藍牙進行初始化，并在其覆蓋范圍內(nèi)搜尋另外帶有藍牙芯片的電能表。 藍牙抄表器和藍牙電能表的藍牙設備經(jīng)過鑒權和認證后，建立通信關系。 工作人員開始數(shù)據(jù)采集，藍牙數(shù)據(jù)采集器的輸入端口通過外圍接口電路與被采集對象相連。采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并交給微處理器進行處理。 微處理器對采集數(shù)據(jù)準確性和合理性進行邏輯判別，如出現(xiàn)異常（如本次抄表示數(shù)小于上次抄表示數(shù)），則提出警告。 抄表人員根據(jù)現(xiàn)場情況，決定是否重新抄表或手動輸入數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)傳輸結束后，微處理器將抄表數(shù)據(jù)保存至內(nèi)部存儲器。 藍牙抄表器將抄表數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機，同時從計算機接受新的抄表數(shù)據(jù)，開始下一輪抄表工作。 四、結論與展望 使用藍牙抄表方便快捷，有效縮短工作時間，因此，抄表人員可以有大量的時間開展用戶電量和低壓臺區(qū)電量損失分析工作。大連供電公司目前共有低壓臺區(qū) 8045個，配電變壓器20243臺，低壓臺區(qū)月平均供電量近 ，占地區(qū)總電量的比重達到 %，臺區(qū)供電的客戶近 ，占整個大連地區(qū)供電客戶的 %。低壓臺區(qū)每年電量損失超過 3億千瓦時，超出理論計算電量損失 2億千瓦時，是大連地區(qū)電量損失偏高的主要原因。目前大連供電公司有線損率大于 15%的高損臺區(qū) 1097個，占公司臺區(qū)總數(shù)的 %。，其中，除個別農(nóng)村臺區(qū)受地處偏遠，供電半徑大，電壓偏低等技術因素影響，本身理論值偏高外，其他臺區(qū)均有通過管理降低線損的潛力。若這部分臺區(qū)線損率能夠降至 10%以下，每年可減少電量損失 3500萬千瓦時，增加經(jīng)濟效益 2415萬元。 四、結論與展望 降低臺區(qū)線損，數(shù)據(jù)分析是一個關鍵環(huán)節(jié)。通過對用戶用電數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)電量異常用戶，通過使用藍牙裝置，對臺區(qū)考核表和用戶電能表實時快速抄表，可以跟蹤臺區(qū)線損率的變化，結合對用戶電量分析，往往能夠發(fā)現(xiàn)臺區(qū)高損的根源。 從以上分析可以看出，電能計量系統(tǒng)是供電企業(yè)營銷管理工作的關鍵一環(huán)，目前已有專業(yè)部門研究應用藍牙系統(tǒng)，開發(fā)用戶電量數(shù)據(jù)和線損實時分析系統(tǒng)，可以預見，藍牙技術應用于電能計量系統(tǒng)，將對供電企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益的提高起到有力的推動作用。 謝謝大家！
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