題目：大用戶自動(dòng)抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)(系統(tǒng)需求設(shè)計(jì))

一、研究背景、概況及意義

隨著國家電力系統(tǒng)兩網(wǎng)改造工作的逐漸推進(jìn)，“一戶一表，管電到戶”政策的貫徹，用電網(wǎng)絡(luò)急劇膨脹，使得供電企業(yè)對用電網(wǎng)絡(luò)的管理任務(wù)日益加劇。如何把龐大且分散的大用戶用電量及其它數(shù)據(jù)及時(shí)有效而且準(zhǔn)確無誤地收集、統(tǒng)計(jì)及分析，成為供電企業(yè)一個(gè)迫切需要解決的問題。如果僅憑抄表工人挨家挨戶地抄表，不但會(huì)造成工作效率低，而且由人工抄表所帶來的漏抄、誤抄、估抄，甚至抄表人員同用電戶合伙作弊，都會(huì)給供電企業(yè)帶來不可估量的損失。供電企業(yè)需要一種投資較少，安裝及維護(hù)方便，通訊可靠，計(jì)量準(zhǔn)確的電能表遠(yuǎn)程集中抄表解決方案。

遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)是不需要人員到達(dá)現(xiàn)場，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合，通過一定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立通訊聯(lián)系，具有高度集成性，集軟件、硬件為一體，對各種范圍內(nèi)電力用戶實(shí)時(shí)用電量信息以及各種故障信息數(shù)據(jù)自動(dòng)正確采集、傳輸、統(tǒng)計(jì)及綜合分析的系統(tǒng)。具有抄收速度快、計(jì)算精度高、抄表同時(shí)性好、可直接與營業(yè)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等突出的優(yōu)點(diǎn)。采用自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以降低抄表人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低人為因素造成的抄表誤差，并能迅速的統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)線損。

根據(jù)電能表的發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表主要有兩種方式:一是通過電能表木身來解決，即是采用IC卡或電卡式等形式的電能表，用戶在售電機(jī)上買電后將卡拈入自己的表中即可用電，預(yù)先將使用的電量記錄在售電機(jī)內(nèi)。實(shí)現(xiàn)先買電后使用:另一種就是利用自動(dòng)抄表系統(tǒng)來解決。目前，世界上大多數(shù)國家都以后者的發(fā)展為主。

我國遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的起步比國外晚。20世紀(jì)80年代初才開始研究遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。但是近年來，國內(nèi)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)發(fā)展迅速，并形成了多種自動(dòng)化抄表方式并存的格局。主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)己從單機(jī)、雙機(jī)系統(tǒng)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)式的主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)也己從DOS發(fā)展到Windows / 95 / 98/ NT，系統(tǒng)功能上也從單純的抄表功能發(fā)展到具有實(shí)時(shí)線損統(tǒng)計(jì)、用電考核、遠(yuǎn)程控制、計(jì)費(fèi)及銀行聯(lián)網(wǎng)等功能，有的系統(tǒng)還具有可以通過實(shí)時(shí)用電統(tǒng)計(jì)監(jiān)測用戶偷電行為的功能，上行通信信道也從單一的電話撥號方式發(fā)展到多種通信方式(電話、無線電、專線等)混和應(yīng)用的局面。下行通信信道也從485總線方式發(fā)展到載波方式，終端采集和傳輸產(chǎn)品也呈現(xiàn)了多樣化的局面，產(chǎn)品包括總線采集

器/集中器、載波采集器/集中器、電表載波模塊、單表集中器等多種類型。

二、研究主要內(nèi)容

1. 介紹論文涉及的課題背景、自動(dòng)抄表系統(tǒng)的概況、研究意義及其發(fā)展現(xiàn)況;

2. 掌握通信基本原理，對無線GPRS通信原理進(jìn)行分析;

3. 了解國內(nèi)外電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換所采用的通信規(guī)約及其發(fā)展方向。并對電力負(fù)荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約進(jìn)行分析，主要內(nèi)容：幀格式、鏈路傳輸規(guī)則、應(yīng)用層數(shù)據(jù)的傳遞、數(shù)據(jù)單元的發(fā)送和接收序號的維護(hù)以及異常處理;

4. 利用51單片機(jī)完成對抄表終端溫測單元電路的設(shè)計(jì)以及測試;

5. 抄表終端需求管理：利用ARM7單片機(jī)完成包括主CPU系統(tǒng)，通信接口電路，人機(jī)接口電路等硬件電路設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)終端的功能以及通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建;

6. 了解TCP/IP通信的特點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn);

7. 上位機(jī)系統(tǒng)需求管理，包括數(shù)據(jù)的接收，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)庫形式)，數(shù)據(jù)發(fā)布，數(shù)據(jù)管理以及潮流計(jì)算等;

8. 裝置聯(lián)調(diào)，組裝;

9. 實(shí)驗(yàn)室試運(yùn)行。