【正文】 載的端口電壓、電流，則u（t）、i（t）為同一周期的時(shí)間函數(shù)，負(fù)載的瞬時(shí)功率p（t）=u（t）i（t），若將u（t）、i（t）作為兩個(gè)模擬信號輸入AD7750，根據(jù)AD7750 的轉(zhuǎn)換特性，其輸出頻率Fm 與負(fù)載的瞬時(shí)功率成正比：Fm=Ku（t）i（t）=Kp（t）。由于負(fù)載在任意時(shí)間T 內(nèi)所消耗的有功電度為瞬時(shí)功率在時(shí)間T內(nèi)的積分： （），若將該式離散化可表示為：， （）由此可見，要測量任意時(shí)間T 內(nèi)負(fù)載消耗的有功電度，只要對AD7750 的輸出頻率在時(shí)間T 內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)即可。式中K 為與AD7750 的設(shè)置和調(diào)節(jié)有關(guān)的常數(shù)。2） AD7750 的結(jié)構(gòu)和設(shè)置AD7750 的基本結(jié)構(gòu)主要包括兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），一個(gè)數(shù)字乘法器，一個(gè)數(shù)字頻率轉(zhuǎn)換器（ DFC ）， 一個(gè)基準(zhǔn)源( 177。 ,溫漂50ppm / c)和其它信號調(diào)節(jié)電路。AD7750 輸入級采用獨(dú)特的開關(guān)電容結(jié)構(gòu)，在+5V 單電源情況下允許雙極性模擬輸入，它有四個(gè)模擬輸入端：V 1(+)，V 1(?)，V 2(+)，V 2(?)，可組成兩個(gè)差動輸入或單端輸入通道，其中1 通道差動放大器的增益可選擇1（當(dāng)控制端G1=0，低電平時(shí)）或16（當(dāng)G1=1，高電平時(shí)），2 通道的增益固定為2。輸入帶有保護(hù)電路，額定輸入電壓為177。 6V 。當(dāng)兩路模擬輸入信號經(jīng)過濾波處理將兩個(gè)數(shù)字量在數(shù)字乘法器中相乘之后，再送入數(shù)字頻率轉(zhuǎn)換器DFC。它將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成同步脈沖串，其頻率與兩個(gè)瞬時(shí)模擬輸入信號u（t），i（t）的乘積成正比。AD7750 輸入電路的設(shè)置：在本系統(tǒng)中，將負(fù)載端口電壓信號u（t）經(jīng)電壓互感器取樣后以單端輸入方式送入AD7750 的1 通道，設(shè)置控制端G1=1，則增益G=16。負(fù)載端口電流信號i（t）經(jīng)電流互感器取樣后以單端輸入方式送入2 通道，此時(shí)AD7750 的輸出頻率Fout 正比于u（t）i（t）。即正比于負(fù)載的瞬時(shí)功率。 AD7750 輸出頻率的設(shè)置：AD7750 提供三種輸出頻率F1，F(xiàn)2，和Fout。F1 和F2 是兩個(gè)交流負(fù)脈沖，F(xiàn)out 可對F1 或F2 倍頻，輸出正脈沖串。三種輸出的最高頻率由Fs，S1 和S2 的設(shè)置所決定，本系統(tǒng)選擇功率測量方式，單極性頻率標(biāo)度，設(shè)置Fs=S1=0、S2=1。此時(shí)輸出最高Fout=32K1F2max，F(xiàn)2max=。由此可以計(jì)算當(dāng)輸入最大功率時(shí)的最高輸出頻率。本系統(tǒng)調(diào)節(jié)RR4，使當(dāng)輸入瞬時(shí)功率1000W 時(shí)輸出頻率Fout=100HZ。3） 8751 單片機(jī)控制電路本系統(tǒng)以8751 單片機(jī)為控制核心。外接6MHZ 晶振，8751 片內(nèi)4KBEPROM，用于存放有功電度計(jì)量程序、LED 顯示程序、集中抄表通訊程序等程序模塊。由AD7750 輸出的與負(fù)載瞬時(shí)功率成正比的脈沖串送入8751 的T0 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，T0工作于工作方式1。如前所述，當(dāng)輸入瞬時(shí)功率為1000W 時(shí)，AD7750 的輸出頻率設(shè)置為100HZ，則有功電度1 千瓦時(shí)（1 度）的脈沖數(shù)為：1006060=360000 即T0 計(jì)360000 個(gè)脈沖為1 度電，36000 度，由于設(shè)計(jì)為五位LED 顯示， 度,故T0 每計(jì)36000 個(gè)脈沖溢出使RAM 單元中五位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器加1 。T0 計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)為： （）LED 顯示電路由硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，五位LED 通過MC14495 七段十六進(jìn)制鎖存、譯碼驅(qū)動芯片與8751 ~ 接口,完成BCD 碼至十六進(jìn)制數(shù)的鎖存和譯碼,驅(qū)動LED顯示。MC14495 的位選通信號通過74LS138 ~ 提供。利用硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)的顯示系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)比較簡單，只要選通顯示位將要顯示的BCD 碼輸出即可。單片機(jī)8751 與上位PC機(jī)通過異步串行通訊方式完成集中自動抄表功能。本系統(tǒng)中，下位單片機(jī)部分使用RS485 傳輸標(biāo)準(zhǔn)利用傳輸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成RS232 標(biāo)準(zhǔn)輸入上位機(jī)串行口。其傳輸距離可達(dá)4KM 左右,可完成一個(gè)住宅小區(qū)或一個(gè)單位的集中自動抄表 通過以上方法，完成了系統(tǒng)抄錄數(shù)據(jù)到電表實(shí)際讀數(shù)的轉(zhuǎn)換。在用電量計(jì)算過程中，有可能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常:用電量過大或者用電量過少，可依據(jù)用戶的實(shí)際情況和電表的實(shí)際讀數(shù)進(jìn)行判決，確認(rèn)數(shù)據(jù)不合理的用戶，有針對性地進(jìn)行檢查，如果前端出現(xiàn)故障，要進(jìn)行排除，然后對單個(gè)站點(diǎn)重新抄錄和計(jì)算，直到確認(rèn)所有數(shù)據(jù)有效后，將結(jié)果存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)表中。 收費(fèi)計(jì)算是根據(jù)不同用戶的用電量和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，將二者的乘積作為收費(fèi)計(jì)算的結(jié)果，寫入數(shù)據(jù)表的用電收費(fèi)字段中。 抄錄數(shù)據(jù)表是根據(jù)抄錄工作的時(shí)間由系統(tǒng)自動進(jìn)行命名的。用電量數(shù)據(jù)表是根據(jù)參與計(jì)算的抄錄數(shù)據(jù)表的時(shí)間信息由系統(tǒng)自動命名，它反應(yīng)了用電量對應(yīng)的時(shí)間段。在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表和查詢的時(shí)候，就可以由表名中所包含的時(shí)間信息決定所要參與的數(shù)據(jù)表。同時(shí)也給數(shù)據(jù)庫的管理與維護(hù)帶來了很大的方便。人工抄表時(shí)，總的用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)一般是物價(jià)管理部門核準(zhǔn)的，具體到單個(gè)用戶的用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是由電管部門制定的，缺乏科學(xué)性與合理性。自動抄表系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，使用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)能夠根據(jù)電網(wǎng)損耗、供電成本、管理費(fèi)用、用電情況等各方面的因素，由系統(tǒng)動態(tài)制定。按照我國的用電收費(fèi)分級管理模式，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)分級制定，下級部門的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)要在上級部門的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制定。以最前沿抄表部門收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定為例，給出了家庭用戶用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算模型. 設(shè)上級部門制定的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為:Fo。單位總表抄錄的用電量為:Wo。統(tǒng)計(jì)所有用戶電表的用電總量為:W:本部門管理費(fèi)用為:G那么本部門的用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)F的計(jì)算公式為: （） 事實(shí)上，各級主管部門收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定也是按照上述模式制定的，這樣就形成了收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)制定的多級體系。收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定如實(shí)反應(yīng)了供電成本、電網(wǎng)損耗和管理費(fèi)用。而且收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)在每次收費(fèi)計(jì)算之前，由系統(tǒng)重新制定，填入數(shù)據(jù)庫表中的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)字段。收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)制定，減少了人為因素，更加科學(xué)，更加合理。 報(bào)表是抄表工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，用電與收費(fèi)情況最終要以報(bào)表的形式提供給用戶和上級主管部門。不同的用電單位，對報(bào)表的形式有著不同的要求，那么對于報(bào)表模塊的軟件設(shè)計(jì)要體現(xiàn)靈活性與通用性?？梢栽O(shè)計(jì)多種報(bào)表模式，由操作人員根據(jù)需要進(jìn)行選擇。報(bào)表模式可以設(shè)計(jì)為如下幾種形式:按照不同字段的索引順序報(bào)表、按不同字段的索引分段報(bào)表、按不同字段的索引分組報(bào)表。根據(jù)需要還可以將報(bào)表轉(zhuǎn)換為HTML格式。 報(bào)表的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括用戶基本資料、用電數(shù)據(jù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)、用電總量的統(tǒng)計(jì)、總表用電總量與統(tǒng)計(jì)用電總量的比較結(jié)果(電網(wǎng)損耗)、當(dāng)前收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等等。結(jié)束語目前，電力網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、配電環(huán)節(jié)已基本實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，惟獨(dú)用戶終端獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)之外，造成了系統(tǒng)的不完整，直接或間接地影響了系統(tǒng)的不完整，直接或間接地影響了系統(tǒng)的不完整。因此，對智能電表的期望是巨大的。集中遠(yuǎn)傳自動抄表系統(tǒng)代表了智能化電表的發(fā)展方向，可以預(yù)測，隨著社會的進(jìn)步、科技的發(fā)展，集中遠(yuǎn)傳自動抄表系統(tǒng)定會從高檔居民小區(qū)走向大眾，實(shí)現(xiàn)它的價(jià)格平民化過程。因此，供電部門對智能電表的期待不僅停留在網(wǎng)絡(luò)化管理這一層次上，還希望其能具有諧波監(jiān)測等電能質(zhì)量監(jiān)測管理的功能。隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，智能電表的在線監(jiān)測、在線管理功能將得到進(jìn)一步的完善。這次所設(shè)計(jì)的智能電表屬機(jī)電式智能電表，它由硬件電路、相應(yīng)軟件及發(fā)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。具有數(shù)據(jù)的保護(hù)，報(bào)警功能，斷電的顯示，負(fù)荷的控制，防竊電功能，遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)等功能，從計(jì)量到數(shù)據(jù)處理都采用以集成電路為核心的電子器件，從而取消了電表上長期使用的機(jī)械部件。智能化電表的發(fā)展，將最終取代傳統(tǒng)電表在用戶中的實(shí)用，參考文獻(xiàn)[1] 黎連業(yè)．《智能大廈智能小區(qū)基礎(chǔ)教程》.科學(xué)出版社，2000[2] 陽憲惠．《現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用》. 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