本文關鍵詞：面向AMI智能電表系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

  更多相關文章： 智能電表 高級計量體系 電能計量 嵌入式系統(tǒng)

【摘要】：智能電表是智能電網(wǎng)的基礎終端,擔負著電能計量、對電力參數(shù)進行測試與分析、對安全用電提供保護、與電力部門之間的雙向通信、對電網(wǎng)負荷進行調(diào)節(jié)等重要的作用。因此對高級計量體系的智能電表設計與研究具有重要的理論和實際意義。文中設計的智能電表是基于國家單相遠程費控型智能電表系列標準(宣貫資料)的具體功能要求、技術規(guī)范、安全性規(guī)范和形式規(guī)范。設計中詳細分析了用戶需求和國家技術標準,重點對電表的軟件設計提出了基于嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-III管理下的分層、分模塊的系統(tǒng)軟件設計方案。在測量算法中重點分析了電能計量原理、電參數(shù)測量方法(有效值、功率、功率因數(shù)、電能)、四相限電能計量原理、數(shù)字濾波算法和通信校驗算法。在電表軟件詳細設計與實現(xiàn)過程中為達到產(chǎn)品最高性價比和可靠性,對微控制器(STM32F103)片上資源和嵌入式操作系統(tǒng)資源進行了合理的優(yōu)化配置;對電參數(shù)采集與處理軟件、數(shù)據(jù)交互通信軟件、事件信息存儲軟件和用電信息監(jiān)控軟件等,提出了軟件設計思路和編程實現(xiàn)技巧,并進行了大量實驗驗證。最后對電表進行了測試,搭建了測試環(huán)境,分別進行了單元測試、集成測試和性能測試,測試結果表明該智能電表在電參數(shù)測量、數(shù)據(jù)通信、用電監(jiān)控等方面都滿足設計要求,符合高級計量體系(AMI)的要求,達到國家二級電能表標準。
【關鍵詞】：智能電表 高級計量體系 電能計量 嵌入式系統(tǒng)
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM933.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題背景和研究的實際意義9-10
• 1.2 電表國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展10-11
• 1.3 本論文的結構安排11-13
• 第二章 需求分析13-19
• 2.1 電表標準分析13-14
• 2.2 電表系統(tǒng)的需求分析14-17
• 2.2.1 需求分析14-16
• 2.2.2 智能電表功能設計16-17
• 2.3 開發(fā)環(huán)境分析17-18
• 2.4 本章小結18-19
• 第三章 電能計量原理及算法分析19-24
• 3.1 電能計量原理19-21
• 3.2 數(shù)字算法分析21-23
• 3.3 本章小結23-24
• 第四章 電表概要設計24-33
• 4.1 電表硬件模塊及資源配置24-25
• 4.2 電表軟件概要設計25-32
• 4.2.1 軟件總體設計思路26-28
• 4.2.2 軟件主流程圖28
• 4.2.3 μC/OS-III操作系統(tǒng)分析28-30
• 4.2.4 μC/OS-III操作系統(tǒng)環(huán)境構建30-32
• 4.2.5 μC/OS-III操作系統(tǒng)下的任務分配32
• 4.3 本章小節(jié)32-33
• 第五章 電參數(shù)測量與處理軟件詳細設計與實現(xiàn)33-47
• 5.1 電參數(shù)采集分析及軟件算法實現(xiàn)33-39
• 5.2 SPI總線驅動程序設計39-42
• 5.3 電參數(shù)采集與處理軟件實現(xiàn)42-46
• 5.4 本章小節(jié)46-47
• 第六章 信息存儲顯示與監(jiān)控軟件詳細計與實現(xiàn)47-57
• 6.1 信息存儲軟件設計與實現(xiàn)47-50
• 6.1.1 信息存儲的標準格式分析47-48
• 6.1.2 信息存儲任務軟件實現(xiàn)48-50
• 6.2 人機交互任務設計與實現(xiàn)50-54
• 6.2.1 LCD顯示的標準格式分析50-52
• 6.2.2 LCD顯示模塊軟件實現(xiàn)52-54
• 6.3 用電監(jiān)視與控制任務設計與實現(xiàn)54-56
• 6.4 本章小節(jié)56-57
• 第七章 通信軟件詳細設計與實現(xiàn)57-68
• 7.1 DL/T645-2007標準協(xié)議分析57-63
• 7.2 RS485通信的軟件實現(xiàn)63-65
• 7.3 TCP/IP通信的軟件實現(xiàn)65-67
• 7.4 本章小結67-68
• 第八章 軟件測試結果與分析68-78
• 8.1 測試概述68
• 8.2 軟件測試環(huán)境搭建68-70
• 8.2.1 硬件測試環(huán)境搭建68-69
• 8.2.2 測試儀器設備和工具軟件69-70
• 8.3 軟件測試內(nèi)容及結果分析70-77
• 8.3.1 單元測試和集成測試70-75
• 8.3.2 性能測試75-77
• 8.4 本章小結77-78
• 第九章 結論78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-82

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王思彤;周暉;袁瑞銘;易忠林;;智能電表的概念及應用[J];電網(wǎng)技術;2010年04期

2 張高龍;;智能電表技術及市場[J];電器工業(yè);2010年12期

3 ;智能電表制約誰?[J];品牌與標準化;2011年07期

4 唐發(fā)榮;;智能電表功能及其高級應用分析[J];價值工程;2011年23期

5 郭凱嬰;;澳大利亞出臺智能電表新項目[J];物聯(lián)網(wǎng)技術;2011年08期

6 ;中國促進國內(nèi)智能電表市場發(fā)展[J];今日電子;2012年01期

7 王沛;黃帥;;智能電表質量監(jiān)控仍是關鍵[J];進出口經(jīng)理人;2012年06期

8 任建婧;羅江;;論智能電表的推廣應用[J];科技情報開發(fā)與經(jīng)濟;2012年16期

9 劉靜怡;付瑤;;淺談智能電表[J];黑龍江科技信息;2012年30期

10 杜代興;;智能電表功能及其高級應用分析[J];科技與企業(yè);2012年19期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳金星;韓明明;;一種低成本智能電表的設計與實現(xiàn)[A];山東省優(yōu)秀計量學術論文選編（2011年度）[C];2012年

2 徐敏銳;;一種基于智能電表的能耗監(jiān)控系統(tǒng)簡述[A];2012年中國通信能源會議論文集[C];2012年

3 許高陽;宣筱青;司慶華;顏云松;;云計算智能電表在電力系統(tǒng)的應用[A];2012電力行業(yè)信息化年會優(yōu)秀論文專輯[C];2012年

4 王偉;吳金星;吳杰;;淺談幾種提高智能電表可靠性的保障措施[A];山東省優(yōu)秀計量學術論文選編（2011年度）[C];2012年

5 ;ONU-A1型光通信模塊——單相智能電表[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術論壇論文集[C];2011年

6 章健;劉棟;;基于DL/T645-2007協(xié)議的大容量智能電表參數(shù)記錄儀的設計[A];中國智能電網(wǎng)學術研討會論文集[C];2011年

7 ;ONU-B1型光通信模塊——三相智能電表[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術論壇論文集[C];2011年

8 黃劍龍;王忠鋒;李力剛;趙雪峰;;基于ZigBee智能電表集中器的設計[A];第八屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2010年

9 于香芝;高洪民;汪渤;劉世岳;;基于RS-232接口的智能電表通信監(jiān)控系統(tǒng)的設計[A];第二十一屆中國控制會議論文集[C];2002年

10 趙勇;盛萬興;;基于智能用電的智能家庭能源系統(tǒng)的研究及思考[A];2011中國電工技術學會學術年會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李大維;2020年英國將全面安裝智能電表[N];國家電網(wǎng)報;2009年

2 柳力萍;平?jīng)龉╇姽就茝V智能電表[N];國家電網(wǎng)報;2010年

3 記者 馮tD　通訊員 張弦 馬青雯;首批1600戶居民用上“智能電表”[N];寧波日報;2010年

4 馮tD　夏君娜 張弦;市民五年內(nèi)可用上“智能電表”[N];寧波日報;2010年

5 記者 金振文　通訊員 程權;天津上千戶居民用上智能電表[N];國家電網(wǎng)報;2010年

6 實習記者 陳飛燕;智能電表 明白用電繳錢方便[N];四川日報;2010年

7 彭曄;智能電表市民愛[N];西南電力報;2010年

8 國網(wǎng)能源研究院 王峰峰;加大智能電表技術創(chuàng)新力度[N];國家電網(wǎng)報;2010年

9 記者 鮑丕勇　通訊員 周洋;全市智能電表更換工作啟動[N];徐州日報;2010年

10 湯榮汛;智能電表在巢湖投入使用[N];中國建設報;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張喜峰;基于ZigBee和GPRS通信的智能電表系統(tǒng)的設計[D];內(nèi)蒙古大學;2015年

2 葉挺;基于自制羅氏線圈的農(nóng)配網(wǎng)智能電表專用SPD研究[D];南京信息工程大學;2015年

3 陳勇;基于本體的智能電網(wǎng)歷史與實時數(shù)據(jù)流查詢研究[D];華北電力大學;2015年

4 位書軍;IC卡智能電表的硬件設計[D];河南師范大學;2015年

5 何小輝;一種單相遠程智能電表的設計與實現(xiàn)[D];河南科技大學;2015年

6 唐菁;基于傳感網(wǎng)絡的智能電表現(xiàn)場服務終端設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2013年

7 于婷;基于無線通信技術的智能電表研制[D];大連理工大學;2015年

8 熊海濤;智能電表集中充值查詢終端系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2014年

9 章文;智能電表數(shù)據(jù)采集與故障分析系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2014年

10 高文峰;一種適用智能電網(wǎng)中的新型智能電表設計[D];東北石油大學;2015年

，

本文編號：594429