基于低压电力线载波和GPRS的集抄系统研究

基于低压电力线载波和GPRS的集抄系统研究

程杰[1]2004年在《基于低压电力线载波和GPRS的集抄系统研究》文中提出将个人用户的电表、水表、燃气表数据实现远程集中式管理的自动抄表系统ARMS(Automatic Meter Reading System),以其高效、便捷的智能化管理特点,在中国当前持续的城镇住宅建设的热潮中正得到日益广泛的应用。水、电、气叁表自动抄表系统方案很多,其中,低压电力线载波技术使得自动抄表系统利用现有的低压电力线作信息传递的传输介质,省去了类似RS-485集抄方式所需的大量铺线工程,是一种非常经济和便利的集抄方式;而GPRS技术以其永远在线和数据流量记费的特点,使得集抄系统的数据可以接入Internet,实现广域范围的集中管理和控制。 本系统采用基于电力线载波和GPRS接入Internet的技术,分上下两级为实现广域范围用户叁表数据的集中管理和控制作了探讨研究。第一级是在住宅区的局域范围内,实现区内同一变压器下各住户叁表数据到集中器的数据集中。住户家中,在对传统的水、气表进行低功耗远传改造后,水、气采集的数据经20mA电流环路连接电能表。以电能表系统为中心,通过其载波接口,叁表数据以低压电力载波方式传输到区内集中器。第二级是在广域范围上,将各个集中器的数据接入Internet,实现叁表数据的远程管理。住宅区内集中器一方面利用载波接口接收住户的数据,另一方面利用GPRS接口将集中的数据传送到Internet上。管理中心软件从Internet获取用户的数据并将之集中管理,同时又可将控制命令传送到各个用户的计量终端,实现集中控制。 本课题的研究可以说明基于低压电力载波和GPRS技术的叁表集抄系统是可行的和有效的,它将代表着抄表技术的发展的新趋势。 在课题的研究中还存在许多的问题需要进一步的改进和完善。

陈继[2]2008年在《低压户表集抄系统项目的开发与系统化管理研究》文中研究指明随着国民经济和电力事业的迅速发展,一户一表制已基本普及,但低压电力用户由于数量多,地域分布广,供电公司的抄表工作量相当大。因此,为了提高工作效率,真正做到用电管理自动化,远程集中抄表系统就成为供电公司解决抄表问题的一种选择。本文结合承德供电某分公司的实际工作需要,提供了一种可以低成本、高可靠地实现低压户表集中抄表的技术应用。本文讨论了电力线载波通信技术的优、缺点及现状,较详细地介绍了低压电力载波集中抄表系统的具体实现方案。本系统目前己经在实际系统中得到了成功的运行,具有较高的稳定性和可靠性。

赵羽萌[3]2008年在《基于数据压缩宽频载波和GPRS的电能表远程集中抄表系统在安徽省电力公司的应用》文中研究指明长期以来,供电企业电能数据的抄算都是基于手工作业方式。随着电力负荷的急剧增长,一户一表和直供到户等营销举措的不断深入,致使供电企业的电量抄录的工作量急剧膨胀。各地供电公司在城网农网改造结束后,就地分散的手工抄表根本无法适应用电管理的需要。因此,远程抄表系统的技术研究和开发应用势在必行。1.本文研究基于低压电力线载波和GPRS无线网络的电能表集中抄表系统。2.为了克服目前国内低压电网普遍存在的干扰强、衰减大等问题对电力线载波通讯造成的障碍,本系统采用了新的基于数据压缩宽频传输的电力线载波技术。3.该载波技术还具备自动增益控制调节功能特点,能够较为正确地还原出发送信息。另有软、硬件中继接力技术等应用,极大地提高了载波的发射效率和接收灵敏度。4.本系统实现了台区电量远程抄读、查询、浏览、异常报警、线损管理与叁相平衡分析、与计费系统的数据接口等一系列功能,真正实现了远程自动抄表与用电营销管理信息系统的集成。本系统在安徽省电力公司安装应用一年来,运行稳定,数据准确可靠,取得了良好的效果。

刘艳萍[4]2016年在《居民用电信息远程集抄系统》文中研究说明随着我国社会经济的发展,居民用电越来越普及,且用电量剧增,传统的人工抄表收取电费的方式,己经不能满足现代化管理的要求。本文是针对智能化小区的电表抄表系统所作的研制。经过对国内外相关技术和案例的分析、研究之后,结合小区的实际情况,设计了一套基于单片机控制技术的自动抄表系统。该设计综合运用了传感器技术、单片机技术以及RS485通信技术和红外通信技术,实现了电表数据采集、存储、处理、传输等工作。论文对自动抄表系统作了全面的研究与讨论,介绍了自动抄表系统的总体设计方案,并对系统中采集器终端的设计进行了深入的研究。论文中详细介绍了采集器终端供电模块、微控制器(单片机)模块、电路监控模块、数据存储模块、通信模块、显示模块、时钟模块的硬件设计。对各模块的硬件设计,先简单介绍所选芯片的特点及使用方法,再给出该模块的电路连接图,最后介绍了电路的工作原理。系统软件也基本遵循模块化的设计方法,以对应硬件电路的各模块。在软件设计章节讨论了系统中的通信协议的设计和实现,各个软件模块的功能、设计难点和解决方法等。除此之外,本文还对系统中的干扰问题进行了深入细致的分析,并在硬件和软件上提出了有效的抗干扰技术。

杨树臣[5]2013年在《基于低压电力载波和GPRS的集中抄表系统研究》文中研究表明将用户的电表、水表、燃气表数据实现远程集中式管理的自动抄表系统ARMS,以其高效、便捷的智能化管理特点,在中国当前持续的城镇住宅建设的热潮中正得到日益广泛的应用。水、电、气叁表自动抄表系统方案很多,其中,低压电力线载波技术使得自动抄表系统利用现有的低压电力线作信息传递的传输介质,省去了类似RS-485集抄方式所需的大量铺线工程,是一种非常经济和便利的集抄方式;而GPRS技术以其永远在线和数据流量记费的特点,使得集抄系统的数据可以接入Internet,实现广域范围的集中管理和控制。

文志连[6]2007年在《基于低压电力线载波和GPRS的电能自动抄表系统的研究》文中研究表明为了收费而进行的电能抄表方式经历了人工抄表、IC卡预付费方式、手持终端自动抄表几个阶段,90年代,我国开始研究电能的自动抄表方式,到今天已有不少公司成功地开发了适应我国发展的电能自动抄表系统。电能自动抄表系统的方案很多,主要的不同是底层(采集器和集中器之间)和上层(集中器与管理中心之间)的通信信道的不同,本课题提出一种基于低压电力线载波通信(底层)与无线数据通信GPRS(上层)相结合的远程电能自动抄表系统,从而实现电能计量系统的自动化。低压电力线的信道很恶劣,本文首先从理论上分析了低压电力线载波信道的输入阻抗特性、衰减特性以及加性噪声和干扰,并对电力线载波通信的叁种通信方式:窄带通信,扩频通信及OFDM在电力线上传输的优缺点进行了比较。结合我国的实际情况,选择扩频通信作为本系统的底层通信信道,在此基础上选择了适合我国情况的扩频芯片SC1128,由此而设计出基于该芯片的Modem,详细介绍了采集器、集中器的软硬件设计。为了实现数据的远传,本文还采用了GPRS无线信道作为上层的通信信道,对GPRS技术进行了概述,以及系统整体组网方案进行了分析,重点介绍了嵌入式GPRS无线通信模块的硬件组成及软件实现。最后介绍了上位机管理系统的软件功能模块。本课题的研究可以说明基于低压电力线载波和GPRS技术的电能自动抄表系统是可行的和有效的,它将代表着抄表技术发展的新趋势。

羊阳[7]2012年在《基于嵌入式Linux的电力集抄系统数据集中器的研究与实现》文中认为随着电子技术和通讯技术的不断发展,电力集抄系统已成为电力行业研究的一个热点。对智能电力集抄系统的研发,不仅仅可以减少传统抄表出现的诸多弊端,如错抄、漏抄、估抄等,还有便于供电管理单位科学计算变损,给人们的日常生活以及能源管理部门的工作提供了方便,同时提高了能源的有效地分配和利用。本文设计实现了电力集抄系统中的核心组成部分—数据集中器,具体完成工作如下:(1)对数据集中器的工作原理和功能需求进行分析,针对目前我国电力集抄系统存在的不足,提出一种基于嵌入式Linux的设计方案,按照嵌入式系统的开发流程,确定了硬件和软件设计方案。(2)根据系统的功能需要,划分整体系统的硬件结构,实现电源控制模块、交流采样模块、LCD液晶显示模块、RS485通信、GPRS通信、以太网通信模块、低压电力载波和无线通信的复合接口的设计。同时使用无线通信模块,运用自组网技术,实现了下行通道的非视距传输。(3)完成交叉编译环境的搭建,Bootloader以及嵌入式Linux系统内核的移植,同时详细介绍了根文件系统的制作过程,并在此基础上完成底层硬件驱动程序的开发及上层应用软件的设计。(4)完成数据集中器在各种通信方式下的抄表测试及远程升级测试。该系统旨在将电子技术领域的新技术,将嵌入式Linux、GPRS、复合通信及自适应组网技术应用于电力集抄行业,以AT91SAM9261作为处理单元、以GPRS和以太网作为远程无线数据传输模块、以低压电力载波和无线模块作为下行通信方式,实现了电能数据的采集、传输、显示和分析。该系统充分利用了AT91SAM9261嵌入式处理器和Linux操作系统的强大管理功能,具有性能稳定可靠、实时性好、通信速度快的特点,为电力部门提供一种新的用电信息采集手段。

周辰飞[8]2013年在《基于多智能体异构网络的电力集中抄表系统的研究》文中提出我国电力系统最后一公里的用电网络用户数量庞大、现场环境复杂、地理分布不一致、成本压力大、通信媒介质量低,要求我国供电部门要针对不同的地理环境合理选择通讯方式,这要求抄表系统中的集中器、采集器和电能表等表计对各种通讯方式均具有兼容性。怎样使电网数据在不同的通讯网络即异构网络之间无缝的传输是一个值得研究的课题。本文在基于多智能体的城镇电能表集抄系统总体框架结构和DL/T645通信规约的基础上,设计了多种异架构网络的通信网关,具有一定的理论意义和应用价值。本文所做的的主要工作如下:1、在分析了电力集中抄表系统中的各种技术规范和通信规约的基础上,给出了多智能体电力集中抄表系统组网的总体设计和网络框架以及网络拓扑结构,并结合电力集中抄表系统的网络组成结构,对其中各分智能体进行了阐述和说明,进而对抄表系统中涉及到的各种通信方式进行了分析和设计。2、结合DL/T645通信规约中的数据帧结构特点,对ZigBee与TCP/IP、宽带电力线载波与IP网络、ZigBee与GPRS、电力线载波与RS485等异构网络的网关进行了设计,对其数据帧格式以及协议栈结构进行了分析和改进,并给出了数据转换模型和网关的协议模型。3、结合集中抄表系统的框架,对集中抄表系统的整体硬件、后台管理软件、集中器和采集器的硬件分别进行了设计,并具体的阐述了各个网关的软硬件设计。4、本文在对系统设计后对各网关及采集器进行了系统测试,对ZigBee-GPRS网关以及整个采集器的性能测试进行详细说明。利用串口调试助手检测GPRS模块和ZigBee模块是否可以正常接收数据,然后对ZigBee和GPRS的融合组网进行了测试;测试了采集器设备的正常收发数据性能和其他相关的性能,给出了测试的结果。

赵飞[9]2012年在《基于GPRS网络与宽带电力线通信技术的远程集中抄表系统应用与研究》文中研究指明在智能电网建设的背景下,由于电力线载波通信技术采用电力线作为数据传输介质,具有充分利用现有资源、接入方便、成本低廉、不受环境条件限制等特点,使得电力线载波抄表系统得到快速推广与应用;本文针对大同供电公司新建里小区的现场环境,设计了基于宽带电力线载波通信和GPRS网络的远程抄表系统应用方案,并且进行了实际应用;本文先从理论上分析了电力线载波信道的衰减特性、于扰特性和输入阻抗特性,并对电力线载波通信的叁种调制技术:窄带调制技术,扩频通信技术及OFDM调制技术在电力线上传输的优缺点进行了比较。结合大同供电公司新建里实际情况,最终采用OFDM调制技术。远程集中抄表系统主要由采集器、集中器、后台管理中心组成。首先采集器通过RS485接口采集用户电能表的用电数据,然后将采集器所采集的数据通过电力线传输到台区集中器上,再由集中器内置的无线通信模块将数据通过GPRS网络传输到后台管理中心完成抄表。该系统在现场的实际运行效果表明,一方面通过自动抄表提高了效率,降低了抄表人员的开销成本,同时供电公司根据抄表数据加强管理,实现了降低线损和防窃电的目标;而且,宽带电力线通信技术和GPRS网络相结合的集中抄表方式可以完全用于电力营销自动化工作;同时,宽带电力线通信电路的应用还为该系统朝向家庭宽带网接入等方面拓展功能提供了一定的基础。

杨树臣[10]2013年在《基于低压电力载波和GPRS的集中抄表系统研究》文中提出将用户的电表、水表、燃气表数据实现远程集中式管理的自动抄表系统ARMS,以其高效、便捷的智能化管理特点,在中国当前持续的城镇住宅建设的热潮中正得到日益广泛的应用。水、电、气叁表自动抄表系统方案很多,其中,低压电力线载波技术使得自动抄表系统利用现有的低压电力线作信息传递的传输介质,省去了类似RS-485集抄方式所需的大量铺线工程,是一种非常经济和便利的集抄方式;而GPRS技术以其永远在线和数据流量记费的特点,使得集抄系统的数据可以接入Internet,实现广域范围的集中管理和控制。

参考文献:

[1]. 基于低压电力线载波和GPRS的集抄系统研究[D]. 程杰. 南京林业大学. 2004

[2]. 低压户表集抄系统项目的开发与系统化管理研究[D]. 陈继. 华北电力大学(河北). 2008

[3]. 基于数据压缩宽频载波和GPRS的电能表远程集中抄表系统在安徽省电力公司的应用[D]. 赵羽萌. 合肥工业大学. 2008

[4]. 居民用电信息远程集抄系统[D]. 刘艳萍. 长春工业大学. 2016

[5]. 基于低压电力载波和GPRS的集中抄表系统研究[J]. 杨树臣. 金田. 2013

[6]. 基于低压电力线载波和GPRS的电能自动抄表系统的研究[D]. 文志连. 中南大学. 2007

[7]. 基于嵌入式Linux的电力集抄系统数据集中器的研究与实现[D]. 羊阳. 河南工业大学. 2012

[8]. 基于多智能体异构网络的电力集中抄表系统的研究[D]. 周辰飞. 合肥工业大学. 2013

[9]. 基于GPRS网络与宽带电力线通信技术的远程集中抄表系统应用与研究[D]. 赵飞. 华北电力大学. 2012

[10]. 基于低压电力载波和GPRS的集中抄表系统研究[J]. 杨树臣. 河南科技. 2013

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