智能电能表的设计

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智能监控电能表的设计与实现

ｂｉｎｅｍｉａ，Ｔａｈｉｖａｔｍａｉｍｅｓｅｍｅｔａｔｍａｉｍｏｔｒｎｇｎｃｎｔｏ．Ａｎｄｏｔｒｎｈａｄｒｄ — ｕｔｔｒｎｌｏｃｅｅｕｏｔｃｏａｕｒｎ，ｕｏｔｃｎｉｉａｄｏｒ１ｏｓｆｗａｅａｄｒｗａｅｅｓｇｉｎｏｉｒｉｒｄｃｄ，ａｄｔｍｏｔｒｎｇｎｃｔｏｆｎｃｉｎｆｔｅｎｔｕｅａｏｎｉｓｎｉｉａｄｏｎｒｌｕｔｏｗｅｅｍｐｓｚｄ．Ａｃｕａｙｅｒｅｆｗａｔｈｏｏｒｅｈａｉｅｃｒｃｄｇｅｏｔ— ｕｒｍｅｅｗａｉｒｖｄｙｓｎｇｔｒｓｍｐｅｂｕｉＡＴ￣７２ｏ０６Ａｃｐ；Ｅｌｃｒｃｐｒｍｅｅｓｕｏａｉｍｅｓｅｎｔｍｏｔｒｎａｄｏｔｏｈｉｅｔｉａａａｔｒａｔｍｔｃｌａｕｒｍｅ，ｎｉｉｇｎｃｎｒｌｏ
ＡｂｔａｔＡｌ — ｕｃｉｎｗａｔｈｕｔｒｗｉｕｏｔａｕｅｎｎｎｔｒｇｗｓｄｓｇｅｏｏｅｉｔ — ｓｒｃ：ｍｕｔｆｎｔｔｏｒｍｅｅｔａｔｍａｉｍｅｓｒｍｅｔａｄｍｏｉｉａｅｉｎｄｆｒｐｗｒｄｓｒｉｏ — ｈｃｏｎｉ
初步试验表明，电能表计量精确．该性能良，能化程度高，好智能够实现计量和监控的设计要求。
关键词：能监控；电自动计量；Ｔ７２Ａ；精度ＡＴ０６高

基于CS5460A的三相智能电能表的设计

第２５卷第３期
２１００年９月
安
徽
工
程
科
技
学院
学
报
ＪｕｎｌｆＡｎｕｉｅｓｔｆｃｎｌｇｎｃｅｃｏｒａｈｉｏＵｎｖｒｉｙｏｈｏｏｙａｄＳｉｎｅＴｅ
Ｖｏ．５ＮＯ３Ｉ２．．Ｓｅ．，０１ｐ２０
的电压、电流和功率有效值进行测量．电网电压经过电压互感器转换，入到Ｃ５６Ａ的电压通道输入输Ｓ４０脚，网电流经过电流互感器转换，入到电输
芯片的电流通道输入脚．Ｓ４０将转换后Ｃ５６Ａ得到的信号进行数字处理并计算得到电网电压、流、率等数据，通过一个ＳＩ口与电功再Ｐ
程
科
技
学
院
学
报
第２卷Ｓ
输出电压值（．８Ｖ）超过Ｃ５６Ａ的最大量程（．５Ｖ）为了能得到需要的输入信号，计在电压互０８已Ｓ４０Ｏ２，设
收稿日期：０９ｌ — ６２０一０２
作者简介：小军（９３）．，徐１８一男安徽蚌埠人，士研究生硕通讯作者：跃东（９６），。Ｅ昌人，授，导．陈１５一男湖ｊ宜教硕
安
徽
工
关键词：５６Ａ；ＣＳ４０电能ｉ量；片机见０单中图分类号：２４ＴＰ７文献标识码：Ａ

宽频单相智能电能表的设计

第２２卷第１期
Ｖ＿０１．２２
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１４年１月
Ｊａｎ．２０１４
ＮＯ．１
宽频单相智能电能表的设计
王丽娟
（郑州华信学院河南郑州４５１１００）
ＷＡＮＧＬｉ－ｊｕａｎ
（ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＨｕａｘｉｎＣｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５１１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｅｌｅｃｔｒｉｃｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｈａｓｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｄａｔａｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａｌａｒｍｓｅｔｔｉｎｇｓ，ｐｏｗｅｒｆａｉｌｕｒｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ，ｌｏａｄｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｔｉ — ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ — ｓｔｅａｌｉｎｇ，ｒｅｍｏｔｅｍｅｔｅｒ — ｒｅａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ，ａｕｔｏｍａｔｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ，ａｕｔｏｄｉａｇｎｏｓｉｓ，ｃｏｍｐｌｅｘｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄｓｏｏｎｔａｂｌｅｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｔｈｅｏｒｄｉｎａｒｙｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｅｒｇｙｍｅｔｅｒｔｏｒｅａｌｉｚｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｏｆｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＡＴＭＥＧＡ１６ＳＣＭ，ａｎｄｃｏｍｐｌｅｔｅｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｔｈａｔｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｒａｔｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｄａｔａｄｉｓｐｌａｙ，ａｌａｒｍ，ｒｅｍｏｔｅｍｅｔｅｒ

一种多用户智能型电能表的设计

Ｆｇ１Ｔｈｃｅｔｉｇａｏｔｅｕｉｏｅｅｔｉｎｒｙｍｅｓｒｍｅｔｉ．ｅｓｈｍａｉｄａｒｍｆｈｎｔｆｌｃｒｅｅｇａｕｅｎｃｃ
和断定结算日期是否到来。同时该芯片还具有周期中断和警报中断的功能，在系统中也要用到。在系统中用Ｄ１８７产生４ｚＳ２８Ｈ
个电能计量芯片Ｃ５６Ａ的采样电量，加并更新用户的用电４所示。Ｓ４０累
量。分警报中断则用来提示微控制器及时的更新当前时间的时段信息和判断结算时间是否到来。键盘／显示单元是人机接口，用户可以通过电能表上的键盘操作，８位ＬＤ显示器和５时段指示灯上示用户的用电量在Ｅ详细信息。键盘包括１６个用户编号键（— ５、个时段键（０１）５分别是尖、、、 ‘ ）１平峰谷、、个月份＋键、总１一个月份一键、个当前１１时间键、个当前日期键。总共２键１５。程序存储器２１８７２用来存放系统软件［５１。ＲＭ２４１用来存放系统运行时的临时数据。而带后备Ａ６６（）电池的ＲＭ６６（）来存放电能表初始化参数，Ａ２４２用用户的用电量以及时段设置等数据。ＭＡ４５的串行接口芯片用来扩展一个Ｒ４５通信接口，Ｘ８Ｓ８以实现电能表与上位机的通信和在线抄表。Ｓ４５是美国电气Ｒ一８工业联合会（Ｉ制定的利用平衡双绞线作传输线的多点通讯ＥＡ）标准。它采用差分信号进行传输；最大传输距离可以达到

具有自动抄表和预付费功能的智能电能表的设计

电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相应转换成与电能成正比的脉
来，多的精力分析用户需求、高服务质量、有更提进
行增供扩销工作；解决了一些用户拖欠电费的问题，提高了供电部门的电费回收率。
进行隔离，消除共模电压的影响，使整个电彻底这样路的抗干扰能力大大加强。
２２２ＥＥＲＯ电路设计．．ＰＭ
电量计量电路采用美国ＡＤ公司的ＡＥ７５Ｄ７５电量测量专用芯片，证了测量脉冲的准确性，保它负
第２７卷
第１期
甘肃科技
ＧａｓｃｅｃｎｃｎｌｇｎｕＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ
ｆ７ｌ２＿
Ⅳ０．１
２１年１月０１
Ｊｎａ．２１０１
具有自动抄表和预付费功能的智能电能表的设计
及布线来满足用户对电能表的严格要求。
２１电量计量电路设计．
信电源电路、Ｕ及其相关部分电源电路。电源电ＭＣ路提供系统运行的能量，以在进行电源电路设计所时在保证原理正确的前提下应考虑电源容量，并保证一定的工作余量，同时计算各个元件的电流、电压值，选择合适的元件参数，同部分信号之间加光藕不
合，设计开发了具有自动抄表和预付费功能的智能电表，现预付费功能和对表运行状况进行实时监实控。实现电能管理的科学性、先进性、准确性和实时

AMI中的智能电表系统设计分析

AMI中的智能电表系统设计分析摘要：随着电子技术的高速发展，电力行业已经广泛地应用基于微处理器的电子式多功能电能表,其具备了准确、快捷地测计电力参数、记录事件、存储负荷曲线、分析电能质量及通信等智能电能表技术功能。

在本文中，笔者分析了一种基于AMI系统的智能电能表的结构和功能，并且总结出在设计中应当注意的一些问题。

关键词：AMI;智能电能表引言智能电能表技术在智能电网环境下,具有更强的信息处理、交互、计量和通信能力,能在AMI中提供实时数据采集、存储和传输,实现电功率计时计量、自动计费、阶梯电价计费、优化用电等功能;并能实现供电企业与客户之间的即时双向通信交互,使每个客户实时准确地了解用电情况和节省电能电费的最佳时间,自主选择电器使用时间段,按需调度控制用电,合理制订节电计划,最大限度地降低能耗,节省电费。

进而促进节能减排,增强电力系统的稳定性,提高电力企业的经营效率。

在下文中，笔者将针对AMI系统的智能电能表的设计进行深入的分析。

1高级量测体系(AMI)所谓的智能电网是指使用健全的双路通信、用高灵敏度的传感器和分布式计算机将电力传输和分配完成的系统【1-2】。

它主要由4部分组成［3］:高级量测体系(AMI);高级配电运行(ADO);高级输电运行(ATO);高级资产管理(AAM)。

AMI是一个用来测量、收集、储存、分析和运用客户用电信息的完整的网络处理系统，由安装在客户端的智能电能表、位于电力公司内的量测数据管理系统和连接它们的通信系统组成。

近来，该体系又延伸到客户住宅之内的室内网络，以使客户可以分析和利用自己家中详细的用电信息。

AMI中的智能电能表能按照预先设定的并存储在智能电能表及其附属设备中的时间间隔(分钟，小时等)记录客户的多种用电信息，把这些信息通过通信网络传到数据中心，并在那里根据不同的要求和目的，如客户计费、故障响应和需求侧管理等进行处理和分析;还能向电能表发送信息，如要求更多的数据或对电能表进行软件在线升级等［4］。

基于90E46 SoC的单相智能电能表设计方案

功能的高精度实时时钟（ＲＴＣ）。在计
量动态范围５０００：１内，有功电能准确度优于０．１％，无功电能准确度优于Ｏ．２％，且只需要单点校准，实时时钟
误差小于４－０．５秒，天。
・
红外调制，ＵＡＲＴ３支持硬件
／
・
电参数测量：电压，电流有效
值、平均功率、频率、功率因数和相角的引用误差低于
０．５％
作温度范围内稳定不变。
实时时钟的整个补偿过程包括：晶体周围环境温度的采集，历史温度的比较，晶体误差的计算，补偿等几
・
５Ａ（或１０Ａ）电流下进行校表，同样可
系统外接单一３２７６８Ｈｚ晶体作
符合ＩＥＣ和ＡＮＳＩＣ标准要求，以保证整个电流范围内的计量准确度。为系统时钟源，这也作为ＲＴＣ的时钟可用于单相１级、２级有功电
基于９０Ｅ４６ＳｏＣ的单相智能电能表设计方案
■ ｌＤＴ公司
９０Ｅ４６是顺应智能电能表发展趋
９０Ｅ４６具有下列特性：
・３２位ＡＲＭＣｏｔｒｅｘＭ０内核，６ＫＢＲＡＭ，１２８ＫＢ闪存・４路独立ＵＡＲＴ，ＵＡＲＴ０支持
・
片内温度传感器在＿４０ｏｃ－＋８５ｏｃ
２０ｓ）和上下限阀值，进入低功耗状态后，芯片会自动进行周期性温度采样，当ＡＤＣ采样值超出上下阀值的范围时，会唤醒ＭＣＵ，由ＭＣＵ对ＲＴＣ进行温度补偿修正。

智能电能表功能规范

智能电能表功能规范一、计量精度要求1. 电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率等参量的测量精度应符合国家相关标准要求。

2. 计量精度应不受负载电流大小的影响，并且在规定的计量范围内，其误差应保持在规定的范围内。

3. 对于多费率电价的情况，智能电能表应能够准确地进行费率计量，并具备时段切换功能。

二、通信功能1. 智能电能表应支持多种通信协议，如DL/T645、Modbus等，以便与上级设备进行数据传输和通信。

2. 智能电能表应具备远程通信功能，能够通过无线或有线方式将数据传输至智能电网系统。

3. 智能电能表还应支持本地通信，如红外、RS485等接口，以便进行现场维护和调试。

三、显示与查询1. 智能电能表应具备本地显示功能，能够实时显示电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率等参量。

2. 智能电能表还应支持通过智能电网系统或本地终端设备进行查询和远程控制操作。

四、事件记录1. 智能电能表应具备事件记录功能，能够记录各参量的越限情况、异常状态等信息。

2. 智能电能表还应记录各参量的测量值及测量时间，以便于后期查询和分析。

五、电源与功耗1. 智能电能表应采用低功耗设计，以延长电池寿命并减少对电网的干扰。

2. 智能电能表应具备可靠的电源管理功能，能够根据需要进行电源的开关控制和保护。

3. 智能电能表还应支持多种供电方式，如市电、太阳能等，以满足不同应用场景的需求。

六、环境适应性1. 智能电能表应能够在不同的温度、湿度、气压等环境下稳定工作，并具备一定的抗干扰能力。

2. 智能电能表还应具备防尘、防水等功能，以保证在恶劣环境下能够正常工作。

七、安全防护性能1. 智能电能表应具备防雷击、防过载、防短路等功能，以确保设备安全可靠运行。

2. 智能电能表还应具备数据加密、身份认证等安全措施，以防止数据被非法获取或篡改。

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智能电能表的设计
有实际参考资料及权威标准，以科学和学术的独立思考和分析为主
一、智能电能表介绍
智能电能表是一种智能仪表设备，主要用于用户计量电能，能够实现
自动数据采集、处理、传输以及记录功能，它采用了RFID技术，能够提
高电能表的节能效果。

智能电能表的先进的技术实现了实时监控，避免了
发生意外耗电或者表示漏电的情况，同时，它能够收集和分析用户的用电
数据，帮助用户合理节约用电。

二、智能电能表的工作原理
智能电能表的工作原理主要由三部分组成：采集器、控制器和传输器。

首先，采集器用于检测电能，并将其数据转换成计算机可识别的数据；其次，控制器用于接收采集器传过来的数据，并将其转换为可视化的形式；
最后，传输器用于将收集到的数据传输到用户的计量系统中。

三、智能电能表的优势
1、合理配置：智能电能表可以自动控制用电，用户可以根据自己的
实际情况来合理配置，可以有效降低用电损耗；
2、降低电价：由于智能电能表可以实现节能，因此能够帮助用户降
低电费价格；
3、安全性高：智能电能表采用RFID技术，具有较高的安全性，可以
有效防止误用、电能盗窃等情况；。