电力载波通信抄表集中器硬件设计开题报告
电力载波集中抄表器设计与开发的开题报告
电力载波集中抄表器设计与开发的开题报告【标题】电力载波集中抄表器设计与开发【研究背景】在电力系统中，抄表是非常重要的环节之一。
传统的方式是由人工逐户抄表，但这种方式效率低下、成本高，且易出现数据误差等问题。
随着如今智能化、自动化的发展，很多地方已经采用自动抄表设备进行电能计量和抄表。
其中，电力载波通信技术是自动抄表的重要手段之一，可以代替传统有线通信，解决传输距离远、通信成本高等问题，提高电能计量和抄表的效率。
【研究目的】本项目旨在设计和开发一款电力载波集中抄表器，利用电力载波通信技术，实现对多个抄表点进行集中管理及数据采集，提高电能计量和抄表的效率和准确性，减少人工抄表过程中出现的误差和问题。
【研究内容】1. 电力载波通信技术研究：了解电力载波通信技术的原理和应用，掌握其在自动抄表中的优势和不足，分析其适用范围和局限性。
2. 集中控制器硬件设计：设计集中控制器电路板，包括主控芯片、电源、电路保护和数据通信等模块，实现集中管理和控制多个抄表点。
3. 抄表器节点硬件设计：根据集中控制器的设计要求，设计抄表器节点电路板，包括电能计量芯片、数据存储芯片、电路保护和数据通信等模块，实现数据采集和传输。
4. 软件系统设计：采用嵌入式操作系统设计控制器和节点的程序，实现集中管理和数据采集，实现数据传输和存储，实现数据分析和处理，实现远程管理和故障定位等功能。
【研究方法】该项目主要采用理论分析和实验验证相结合的方法：1. 理论分析：通过查阅资料、阅读论文和专业书籍等形式，深入理解电力载波通信技术的原理和应用，了解相关技术的优劣势和潜在问题。
2. 实验验证：通过搭建实验平台，进行硬件和软件方面的设计、调试和测试，检验设计方案的可行性、准确性和稳定性。
【预期成果】1. 完成电力载波集中抄表器的设计和开发，能够实现对多个抄表点进行集中管理和数据采集，提高抄表效率和准确性。
2. 可以提供一套完整的电力载波通信解决方案，为电力自动化、智能化升级提供技术支持。
预付费低压电力载波集中抄表系统及应用的开题报告
预付费低压电力载波集中抄表系统及应用的开题报告一、研究背景近年来，中国电力市场不断发展壮大，截至2019年底，全国装机容量已达2.2亿千瓦，相应的电力普及率也在不断提高。
同时，随着电力市场的扩大，电表数量也在不断增加，传统的手工抄表已经无法满足现代化管理的需要，因此各类电力抄表系统应运而生。
低压电力载波集中抄表系统作为电力抄表系统的一种，具有抄表快速、能源节约、数据准确等优点。
预付费低压电力载波集中抄表系统针对预付费电表，可以实现用户缴费后，自动卡表开通电源，有效防止了欠费现象的发生，同时也减轻了电力营销与服务部门的负担。
二、研究目的本文旨在研究预付费低压电力载波集中抄表系统及应用，探索该系统在电力抄表中的应用价值，为电力行业提供与时俱进的管理思路。
具体研究目标如下：1. 对预付费低压电力载波集中抄表系统的构成原理进行深入探讨，了解其工作原理，为之后的研究奠定基础。
2. 研究预付费低压电力载波集中抄表系统的应用场景及优点，解析其在电力行业的应用意义。
3. 分析预付费低压电力载波集中抄表系统在实际使用中存在的瓶颈问题，找出解决方案。
4. 探索预付费低压电力载波集中抄表系统在电力行业中的未来发展方向，为电力行业提供有益的建议和参考。
三、研究内容本文研究的内容主要包括以下几个方面：1. 预付费低压电力载波集中抄表系统的构成原理。
本文将深入研究预付费低压电力载波集中抄表系统的构成原理，包括硬件组成和软件组成两个方面，以便更好地理解该系统的工作原理。
2. 预付费低压电力载波集中抄表系统的应用场景及优点。
本文将探索预付费低压电力载波集中抄表系统在电力行业中的应用场景，比较传统的抄表方式与该系统的优缺点，并分析该系统的应用前景。
3. 预付费低压电力载波集中抄表系统的问题分析及解决方案。
本文将分析预付费低压电力载波集中抄表系统在实际使用中存在的问题，包括通讯互信度低、设备更换及维护困难等，并提出相应的解决方案。
浅谈低压电力线载波集中抄表系统的设计与应用
浅谈低压电力线载波集中抄表系统的设计与应用作者：蒲川勇来源：《中国新技术新产品》2012年第24期摘要：低压电力线载波集中抄表系统是随着科学技术的发展，在电力领域兴起的一种新的技术。
它将计算机技术、通信技术和计量技术集于一体，改善了传统错抄、漏抄的现象，体现出了抄收速度快、计算精度高等一系列的优点，使电力营销水平大大提高。
本篇文章从低压电力线载波集中抄表系统的设计、性能测试、功能、现状，以及优势和作用五个方面进行了细致的阐述。
关键词：低压电力线载波集中抄表系统；设计；应用中图分类号：TM76 文献标识码：A低压电力线载波集中抄表系统凭借其独有的特点在电力领域掀起了一阵浪潮。
传统的抄表方式由于错抄、漏抄现象非常严重，暴露出了许多的缺点，在一定程度上支持了低压电力线载波集中抄表系统的应用。
新的系统不仅能够保证抄表数据的准确性和可靠性，而且促进电力营销水平迈上了一个新的台阶。
因此，低压电力线载波集中抄表系统在电力部门的运用受到了普遍的认可，得到了广泛的应用，加强低压电力线载波集中抄表系统的设计与应用成为电力发展的重要措施，在提高电力质量上有着重要的作用。
一、低压电力线载波集中抄表系统的设计主站、信道、载波电能表和集中器共同组成了低压电力线载波集中抄表系统，其中主站系统用来采集、分析和统计集中器的数据，同时维护和管理用户的表计、集中器等设备；集中器主要用来保存用户表计的冻结电量的数据，对实时电量和用电信息进行监测，定时抄读用户表计。
通常为了能够实现设备间的信息交换，数据的传输采用二级通道来完成：第一集通道指的是远程通道，在集中器与主站之间；第二集通道指的是本地通道，在集中器与电能表之间。
二、低压电力线载波集中抄表系统的性能测试低压电力线载波集中抄表系统的性能测试要对测试方法、步骤等制定严密的方案。
在实际应用的过程中，要将现场的表码与主站抄收的数据进行对比，以此来确定实时通行的成功几率和数据的准确程度。
同时，从实际抄读的数据来看，影响低压电力线载波集中抄表系统性能的主要因素包括：GPRS的通信信号、载波通信的受干扰程度、集中器与电能表的质量、主站系统的稳定程度等等。
电力线载波抄表系统集中器软件设计研究
动 抄表系统的有效 实施。 表 系统和 相关设备的智能化 管理 。 把 传统观 念中的人 为掌控逐步推向 自 动 确保 远程 自 化科 学管理进程 ， 促 进电力企业的经济发展 和科 学化管理进 程， 在现 代信 ３ ． 电 力线载 波 抄表 系统 的应 用探 索 息、 科技与数字化技 术操控 的全力 支持下， 逐步向供电设备的状 态检修 和 随 着我 国电力事业的 迅速发 展， 一户一表制 已基 本普及 ， 煤矿企 业
一
种 有效手段 。 １ ． 传统 抄 表 方式 及其 设备 的桎 梏 开展电力线载 波远程 自动抄 表系统及其 相关软件设 计和硬 件安全 随 着科学 技术 的发展 ， 供 电企 业在设 备不 断更 新的 同时需 要采用 是减少 供 电系统 能源 新技 术 ， 面 对新 设备、 新工艺 的逐步更新 ， 传 统的抄 表方 式显得 有点滞 检查 是确 保电力企 业经济高 效运 行的发 展趋 向， 后， 明显满 足不 了现代经济发展 对电力企业高 效运 行的需要。 传统 的抄 线损计 算的 有效手 段， 对 于相 关设备实 施状 态检修 是 电力行业不 可轻 随着社会 经济 的发 展， 运用优 质、 安全 、 经济 的电力资源 表方 式 只强调 工作人员的责任心 ， 制度化管 理 ， 几乎不 能按 设备 自身的 视的现实课题 ， 智 能化运 营方 向进行 探索和 实践 ， 往 往造成操 作过 程 中 人力 、 物 力、 财 不仅是 现代化城 乡经济发 展的 重要 标 志 ， 而 且对 现代 工业 企业 的高效 力的浪费 ， 从另一方面有 时也可能 造成因人工抄表产生种种 误差而导致 发展起 着积极促进 作用。 为此 ， 在 电力企业 采用新 技术实施供 电设备状 态检 修， 提 高供 电的可靠性 和 电能 质量成 为当前重要的任 务。 实施供 电 设备状 态检 修有利 于电力系统高效 、 环保 、 可持 续发展 ， 是新 世纪 电力 标之一。 在电力企业体制改革 过程 中， 从科 学管理 角 的双 重损失 。由于 电气设备各部 件之 间使用寿 命存 在个体差 异，即使是 行业发 展的理想 目 同一 类设备， 由于运 行环境和 外界的影 响不相同 ， 其 使用寿命也存 在一 度打破 多年来 形成 的行业 垄断局面， 在电力系统各 个环节 引入技 术竞争 从而迫使 电力企业从 科学技 术角度提高资源利用率 ， 降低 用电成 定 的差别。 为提高供 电设备的有 效利用率 ， 充分 发挥 数控技 术和计算 机 机制 ， 提高服务 质量 。 今后 的发 展趋 向主要 实施以下几方面的技 术创新 ： 软件开发工程 的促进 作用 ， 需 要进行电力线载波抄表 系统 的软件开发应 本 ，
基于电力载波的自动抄表系统设计
基于电力载波的自动抄表系统设计忻龙彪，刘春蕾（河北建筑工程学院，河北张家口０７５０２４）摘要：介绍高可靠性的自动抄表系统的工作原理及软硬件实现。
选择良好性能的电力载波芯片以确保数据在电力线上准确可靠地传输；ＣＲＣ循环校验和脉冲边沿抖动处理又使得数据误码率大幅度减小。
关键词：电力载波ＣＲＣ循环校验自动抄表系统０引言目前，我国城乡居民抄读电表、水表和煤气表的方式基本上都是人工的。
这种落后的方式，消耗大量的人力、物力、财力，而且查收数据时间跨度大，准确度低。
建设部出台文件要求以自动抄表系统逐步取代传统的人工抄表。
自动抄表系统目前主要采用有线通信技术和电力载波通信技术两种方式进行通信。
有线通信技术以稳定性具有一定的优势，但有线通信敷设线路工程量大，且易被人为损坏；同时住宅楼建成后，再在墙壁表面敷设导线不美观、不整齐，居民不接受。
我们采用高性能电力载波芯片设计了自动抄表系统。
系统采用多种技术解决了电力线传输数据信号时受到的干扰问题，使整个系统达到相当高的可靠性。
它利用现有的每家每户的交流电力线作为通信线路，省去了敷设线路的麻烦，优势明显。
但电力线是用来输送电能的，所以用电力线传输数据也有一些问题：(1)配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传输。
(2)不同的信号耦合方式对电力载波信号损失不同。
(3)电力线存在着自身固有的脉冲干扰。
这些问题使电力线成为一种不太理想的通信媒介。
但借助一个功能强大的电力载波芯片，使电力线载波通信成为可能。
１系统总体构成自动抄表系统总体由以下几部分构成：智能脉冲表、数据采集器模块、集中器模块、上位机和电力载波模块等。
系统的构成框图如图1所示。
机集中器采集器表1表3表4表2图１自动抄表系统构成框图２系统工作原理２．１数据采集器模块智能脉冲表（水表、电表及煤气表）产生脉冲信号，并把它转化为电信号送到采集器中，采集器负责对脉冲进行计数，同时与集中器进行通信。
载波集中器自动搜表及采集器功能的实现方案
载波集中器自动搜表及采集器的功能实现用电信息采集系统中集中器主要基于载波通信，如果集中器能够自动识别和管理其下属连接的采集器和电能表，这将能非常有利于简化系统建设过程中的参数设置和调试工作，并在今后的运行维护中，如表计更换、台区调整均能及时识别并通知系统进行参数调整，为系统的高效运行带来益处。
在集中器以下的本地系统中，采集器仅起到中转的作用，通常不需要配置和管理，本文强调并管理了采集器，为系统运行维护、故障分析和资产管理提供支持。
1. 基本原理我们的基本目标是在不需要人工参与的情况下，要求集中器能够识别和记录其下所连接的采集器和电能表及其拓扑关系。
主要依赖于采集器的自身管理和应答集中器的查询来完成集中器的管理功能。
实现的难点在于：（1）载波信道由于集中器向下到采集器或者电能表绝大多数情况下采用载波信道，而载波信道的通信速率低（100-1200BPS）、可靠性低（通信成功率低于80%）、有效距离短（常遇干扰，有时需要多级中继）、非双向信道、常遇到串台区。
这些特点决定了采集器或电能表不能采用主动向集中器上报信息，集中器仅能采用主动查询机制，但也非常受制于载波的通信效率。
（2）二级设备集中器下的二级设备为载波电能表、I型采集器、II型采集器三种之一或其混合。
载波电能表形式单一，仅需被集中器识别即可，而采集器由于还有下一级的多个电能表需要管理，其与电能表的关系不确定，采集器自身需要一定的智能识别和维护功能。
I型采集器具备存储和时钟，资源相对丰富，能够完成自身管理功能，而II型采集器无内置时钟，许多管理必须依靠集中器的引导才能完成。
本文以最难以管理的II型采集器为例，设计给出集中器自动管理功能的实现流程，简化和对照引用亦可用于I型采集器和载波电能表。
2. 运行模式集中器设置两种运行模式：（1）基本模式，传统运行模式，集中器定时搜表功能关闭，完全依靠主站给集中器下发测量点参数，直接采集电表数据。
采集器中继转发集中器指令，转答其下电表的应答，通过电表的应答能获知其连接的电表。
低压电力线载波通信的远程抄表系统架构设计
第41卷第12期 2020年12月自动化仪表Vol .41 No . 12Dec . 2020PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION低压电力线载波通信的远程抄表系统架构设计摘要：相对于传统基于RS -485总线架构，以及GPRS 、WiFi 、Zigbee 等无线架构的远程抄表系统而言，低压电力线载波通信的远程抄 表系统具有成本低、大规模部署难度小、接人方便的优势，因此成为研究热点。
但由于低压电力线信道具有阻抗匹配性差、信号衰减 大、噪声干扰时变性强等特点，信号在通信传输过程中容易产生较高的误码率，导致难以稳定、可靠地进行数据通信。
为改善低压电 力线载波通信传输过程中存在的上述问题，使用电信息采集系统能够更稳定、可靠地工作，对低压电力线信道特性进行了详细的分 析。
设计了低压电力线载波通信的用电信息采集系统架构。
设计了低压电力线载波通信芯片并进行实测验证。
经试验验证，该系统 能够在能够降低误码率的同时提高任务下发过程中任务处理的并发性，对于智能电网等相关研究与应用具有借鉴意义。
关键词：低压电力线载波通信;远程抄表系统;用电信息采集系统;误码率;信号传输;数据通信;任务下发;智能电网 中图分类号：TH 702文献标志码：AD 0I ： 10. 16086/j . cnki . issn 1000-0380. 2020030041Design of Remote Meter Reading System Architecturefor the Carrier Communication with Low Voltage Power LineY A N GJincheng 1 ,L I U H a i y a n g ' ,S H E N Li 1 ,W A N G L u 1, Z H A N G Z h e n y u a n 2, H U A N G D a r o n g 2A b stra c t ： Compared with the traditional remote meter reading system based on RS -485 bus architecture,or wireless architecture such as G PRS,W iFi and Zigbee,the remote meter reading system for the carrier communication with low-voltage power line has the advantages of low cost ,small-scale deployment difficulty and convenient access . Therefore,it has become a research hotspot . However,due to the characteristics of low impedance power line channel,poor impedance m atching,large signal attenuation and strong time variability while noise interference , the signal is prone to generate a high bit error rate during communication transmission , which makes it difficult to carry out stable and reliable data communication . In order to improve the above mentioned problems in the transmission process of carrier communication with low-voltage power lin e，the use of electrical information collection system can work more stably and reliably . The channel characteristics of the low-voltage power line are analyzed in detail , the architecture design of the power consumption information collection system for the carrier communication with low - voltage power line is completed , The carrier communication chip with low-voltage power line is designed and verified by actual measurement . It is verified by experiments that the system can reduce the bit error rate and improve the concurrency of task processing in the task delivery process , which has reference significance for smart grid and other related research and applications . K ey w o rd s ： Carrier communication with low-voltage power lin e ； Remote meter reading system ； Electricity information collection system ; Bit error rate ; Signal transmission ; Data communication ; Task distribution ; Smart grid近年来，物联网技术在电力相关领域中得到了广便的优势，已成为当前的研究热点[4—7]。
利用低压电力线载波通信芯片的自动抄表系统的开题报告
利用低压电力线载波通信芯片的自动抄表系统的开题报告一、问题背景随着智能化趋势的不断加强，传统的抄表方式已经无法满足现代化社会的需求。
传统的抄表方式一般是人工走访，这样的抄表方式需要耗费很大的人力和物力，并且还存在着数据记录不准确、人员效率低等问题。
为了解决上述问题，自动抄表系统应运而生，其能够自动地采集和处理用户的用电数据，从而提高抄表效率、降低抄表成本、提高准确度。
二、研究内容本文将通过研究低压电力线载波通信芯片，设计一种基于自动抄表系统的方案，从而实现利用低压电力线进行数据传输的功能。
具体来说，研究内容包括：1. 低压电力线载波通信芯片的原理和结构特点研究。
2. 自动抄表系统的设计和实现方案研究。
3. 对使用低压电力线载波通信芯片和自动抄表系统进行仿真和实验验证。
三、研究意义本文的研究意义主要体现在以下三个方面：1. 解决了传统抄表方式中存在的数据采集效率低、准确度不足等问题，进一步提高了抄表效率和准确度。
2. 利用低压电力线进行数据传输，避免了传统方式中需要铺设单独的通信线路的问题，降低了成本。
3. 研究低压电力线载波通信芯片的原理和结构特点，为相关领域的研究提供了一定的参考价值。
四、研究方法本文采用文献研究和实验研究相结合的方法。
首先通过文献研究和实验验证低压电力线载波通信芯片的原理和结构特点，继而设计自动抄表系统的方案。
最后对整个系统进行仿真和实验验证。
五、预期成果1. 研究低压电力线载波通信芯片的原理和结构特点，为相关领域的研究提供参考价值。
2. 设计出一种利用低压电力线进行数据传输的自动抄表系统方案。
3. 通过对整个系统的仿真和实验，验证系统的稳定性和可行性。
六、存在的问题1. 自动抄表系统需要安装测量设备，如果抄表区域较为分散，则需要在多个位置上进行安装，因此成本较高。
2. 抄表标准需要多次调整和优化，以确保抄表数据的准确性和稳定性。
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[5] 李志俊.基于扩频载波芯片SSC P300的小区自动抄表系统[信技术在远程自动抄表系统中的应用[J]. 应用科技,2001, 28
（1）：17-18.
[7] 潘超群.单片机控制技术在通信中的应用MCS-51[M].北京：电子工业出版社，2008.
[15] 刘刚，韩恒，郝紫阳.DS12887在测量仪表中的应用[J].安康学院学报，2007，19（2）：83-86.
6、指导教师审阅意见：
同意开题
毕业论文开题报告
3、论文提纲：
1）绪论
2）电力线载波通信技术
3）电力载波抄表系统总体设计
4）力载波抄表集中器的硬件设计
结论
谢辞
参考文献
4、研究进程计划及时间安排：
工作进程时间
拟定论文题目开题 1月15日—2月15日
查找论文所需相关资料 2月16日—3月16日
初稿完成 3月17日—4月1日
与指导老师联系进行修改及指导 4月2日—4月30日
毕业论文(设计)开题报告
论文题目：电力载波通信抄表集中器硬件设计
学院:继续教育学院专业:电气工程及自动化
学生姓名：学号：
指导教师：职称：讲师
2017年4月10日
毕业论文开题报告
1、本课题的研究意义：
随着我国电力事业的迅速发展，传统的用电抄收管理方式己经不能满足市场需求。本文在大量收集查阅国内外有关远程抄表系统资料、深入用户及用电管理部门广泛调研的基础上，提出了一种采用低压电力线载波通信技术的远程自动抄表系统。该系统具有三层网络结构，即上位机管理系统、集中器和载波电表。重点分析研究了集中器及其与各组成部分的通信。由于我国低压电力线上存在的高削减、高噪声、高变形，必须采用特殊的通信技术。
[11] 蒋瑞兰.低压扩频远程电能集抄系统研究[D].兰州：兰州理工大学，2006.
[12] 温明.基于公众电话网的远程数据采集系统的设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2003.
[13] 夏为民. 扩频技术在电力线载波通信中的应用研究[M].南京:南京理工大学,2002.
[14] 佟云峰.时钟芯片DS12887在单片机系统中的应用[J]. 昆明冶金高等专科学校学报,2001, 17（1）：44-46.
2、本课题的基本内容简介：
本文首先分析了高频信号在电力线中的传输特性；重点讨论了扩频通信技术在电力线载波通信中的应用；深入研究了以扩频调制解调技术通信技术为基础的、高性能的电力线载波专用MODEM芯片SSC P300的内部工作原理。在此基础上，采用SSC P300实现了远程抄表系统中集中器与终端载波电表之间可靠的数据传输。集中器是连接上位机与终端载波电表之间的枢纽，起着上传下达的作用。根据中华人民共和国电力行业标准规定的集中器的主要功能及性能指标要求，本文重点研究设计了集中器的硬件系统。其中硬件系统主要包括主控制器、外部扩展数据存储器、时钟模块、看门狗模块、上位机通信接口电路以及电力线载波通信电路及其外围电路等。
[8] 潘丽珍.电力线载波通信技术在远程抄表系统集中器中的应用研究[D].太原：太原理工大学，2005.
[9] 刘思久，王伟.基于P300芯片组的电力线载波通信模件开发[J].电器与仪表，2003， 40（456）：37-41.
[10] 康光华.电子技术基础 模拟部分（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
最终定稿 5月1日—5月15日
毕业论文开题报告
5、参考文献目录：
[1]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京：北京航天航空大学出版社，1993.
[2] 张鑫.单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2005.
[3] 庹华荣.基于扩频技术的电力线调制解调器设计[D].安徽：合肥工业大学，2005.