物联网环境下的智能电能表设计与实现
智能监控电能表的设计与实现
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｌ — ｕ ｃｉ ｎ ｗａｔ ｈ ｕ ｔｒ ｗｉ ｕ ｏ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｎ ｔｒ ｇ ｗ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｏ ｏ ｅ ｉｔ — ｓｒ ｃ ： ｍｕｔ ｆ ｎ ｔ ｔ ｏ ｒ ｍｅｅ ｔ ａ ｔｍａｉ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｍｏ ｉ ｉ ａ ｅ ｉｎ ｄ ｆ ｒ ｐ ｗ ｒ ｄｓｒ ｉ ｏ — ｈ ｃ ｏｎ ｉ
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 ； Ｔ ７ ２ Ａ； 精 度 Ａ Ｔ０ ６ 高
基于物联网技术的智能电表系统方案设计
基于物联网技术的智能电表系统方案设计摘要：人们生活质量提高的同时，也提升了对电力的需求。
电力能源是人们生活中必不可少的一种能源，电力能源属于二次能源，需要经过加工得到，且在制造过程中，需要很高的成本。
因此，供电公司要严格地度量用户使用的电量，并据此来对其收费。
在对用户用电量进行测量的过程中，需要在用户的家庭电网和公共电网之间安装一个电表设备，通过该电表来测量用户的用电数据，并由电工师傅每隔一定的时间（一般是1个月）抄表，根据抄表得到的用电数据对用户收费。
这种度量方式效率较低、误差较大，一直以来都为人们所诟病。
物联网技术的出现给这种抄表方式带来了一些改变，供电公司不再需要安排电工师傅挨家挨户地抄表，只需要在电表中安装一些无线通信设备，即可实现对电表的自动记录，从而简化了抄表的流程，提高了收费效率，同时也降低了人工成本。
相比传统的电表，智能电表在安全性、便捷性方面都有更好的表现，因此成为市面上主流的电表系统。
关键词：物联网技术；智能电表；系统方案设计引言目前智能电能表及采集终端在实验室检验方面都具有一套完善的检验标准体系，用于保证产品质量满足技术要求。
然而，在现场复杂环境条件下，智能电能表及采集终端仍缺乏相应的测试手段和评价标准，导致运行可靠性和稳定性方面存在薄弱环节。
智能电能表和采集终端设备在现场运行时会受到各种因素及突发事件的影响，即使在试验室检验合格的设备，也可能因复杂的现场环境而出现异常，导致计量偏差或性能下降等质量缺陷。
因而提出了一种模拟实际环境的各种相对应方案，搭建一个可靠性试验平台，达到提前预知电能表可能发生的故障功能。
1智能电表智能电表与传统电表最大的区别就在于，智能电表结合网络技术，通过网络技术能够实现用电信息的自动化收集。
电表作为整个用电系统的终端设备和基础设备，只有保证了电表的正常工作和信息采集的准确性，才能保证整个用电系统的稳定发展。
智能电表利用全电子式多功能技术，能够在数据信息收集的过程中，实现自动筛选和分类，在信息的传输过程中，智能电表采用信号传输的方式，不仅保证了传输的及时有效，同时也避免了机械电表数据的丢失情况。
物联网技术的智能变电站运维管理系统应用
物联网技术的智能变电站运维管理系统应用摘要：近年来，我国对可再生能源的重视程度不断提高，尤其是对电力能源这一事关国计民生的重要资源更是给予了很多关注，智能电网的概念也得到了提出与探索，各项创新技术也持续衍生，物联网技术在智能电网建设中的应用也得到了极快的发展。
这标志着电力系统现代化进程进入了新阶段，可以实现对于各类设备的高效利用，并切实提高电力系统的生产与管理水平。
在智能电网的建设过程中，物联网在智能变电站中的有效应用始终占据着中心地位。
关键词：物联网技术；智能变电站；运维管理系统；应用1智能电网的功能需求物联网在智能变电站中的应用，旨在提高电力系统生成环节的信息化水平，以适应新时期规模化电网运转的实际需求。
与传统电网相比，智能电网是新时代工业信息化的重要标志，也是对传统模式的创新升级，虽然当前尚未形成明确的规范定义，但是它却代表着电力系统发展的大势所趋，尤其是其中所强调的“坚强”“智能”更是未来电力系统的基本内涵。
“坚强”聚焦于电力系统的可靠性与稳定性，以强大的防御体系为基础，“智能”借助于现代化的通信技术平台及大数据智能决策控制技术，实现对于各类型电压等级电力系统的有效覆盖。
在智能电网建设的过程中，物联网技术发挥着举足轻重的作用，其主要是通过部署一些精密性的感知设备，这些设备的能力贯穿感知、计算到执行的全过程，可以实现对于电力生产到输送及消费的全覆盖。
由于电力物联网系统主要采用标准化协议的通信网络，因此在信息传递及处理的过程中具有较高的安全性与可靠性，且体现出了高度的集成化特征。
2总体方案设计2.1数据采集层数据采集层采用分布式采集方式，动态进行采集工作，通过安装传感器和智能电能表，并在视频图像采集位置安装相应的摄像机，结合配电设备的管理和视频监控，可变运行参数，利用主机、虚拟器、存储器和网络等软件，构建“有线＋无线”数据采集平台，达到对变电站电力数据全覆盖水平。
智能仪表柜的数据通过Ｍｏｄｂｕｓ协议的无线传输方式将输变电站设备中的数据信息，传递到智能数据采集终端。
基于ARM的DLMSCOSEM通信协议智能电能表设计与实现
2020年第8期智能电能表目前在国外呈现飞速发展的趋势，各国在智能电能表领域掀起一轮大规模的投资，为我国智能电能表产业的出口创造了良好的机遇。
但是国内智能电能表目前采用DL/T645协议，和国际通用的通信协议不兼容，不利于国内智能电能表生产企业的出口。
DLMS/COSEM 通信协议即IEC62056系列国际标准，是国际电工委员会为解决自动抄表系统和计量系统中的数据采集，仪表安装、维护，系统集成等问题提出的新的电能表通信标准。
它以良好的系统互连性和互操作性成为迄今为止较为完善的电表通信协议标准[1]。
本文基于ARM 的DLMS/COSEM 通信协议智能电能表设计能够满足国际电工委员会的要求。
在现有的智能电能表方案中，低端产品一般采用单片机系统层次的主芯片实现简单的功能。
由于单片机处理器的运算速度较低，往往只能实现单一的设置，不能满足现场通用性，同时DLMS/COSEM 通信协议要求传输数据量大，高性能的ARM Cortex-M0系列配备嵌入式系统能够完成比较复杂强大的功能，满足不同场合的应用需求。
方案采用FM33A048芯片作为主控处理器，具有强大的控制能力和较大的存储容量，同时工业级系列主处理器Cortex-M0在低功耗和成本控制方面具有不可比拟的优势。
本文对处理模块、通讯模块、计量模块等硬件设计和应用软件设计进行了相应介绍，完整地实现了设计方案，并在实际工程中验证了其可行性。
一、整体设计1.整体模块智能电能表的工作主要由测量模块、数据处理模块等组成，主要分两部分：一是电能测量模块，由大规模专用集成电路和外围电路组成，可将电流电压量转换成与有功功率成比例的脉冲，实现电能计量，并能实时测量电网的电压、电流、功率及功率因数等数据；二是数据处理模块，采用专用的Cortex-M0低功耗微处理器，完成电能计度、数据存储、通信、显示及负荷开关控制等功能。
图1为产品的整体模块框图。
2.软件架构软件结构引入分层设计思路，将软件系统大体划分为三个层次：调度层、应用层和驱动层。
智能电表的设计
四川理工学院课程设计书学院计算机学院专业物联网工程20121班课程无线传感器网络题目现代小区智能电表课程设计教师符长友学生胥玉环刘依粒胡伟杰宋治桦设计时间：2014年7月5日至2017年7月11日前言近年来，在低碳经济、绿色节能及可持续发展思想的推动下，如何进一步提高电网效率，积极应对环境挑战，提高供电可靠性和电能质量，完善电力用户服务，适应更加开放的能源及电力市场化环境需要，对未来电网的发展提出了更高的要求。
智能电网的概念应运而生并成为全球电力行业共同研究和探讨的热点，支撑中国乃至全球智能电网的将是通信技术、信息处理技术和控制技术。
智能电表作为智能电网建设的重要基础装备，加快智能电表产业链整合，促进其产业化，对于电网实现信息化、自动化和互动化具有支撑作用。
基于以上分析，本文研究旨在基于AT89C51单片机的智能电表的设计。
本次设计基于单片机AT89C51是以微处理器或微控制器芯片为核心的可以存储大量的测量信息并具有对测量结果进行实时分析、综合和做出各种判断能力的仪器。
一般具有自动测量功能，强大的数据处理能力，进行自动调零和单位换算功能，能进行简单的故障提示，具有操作面板和显示器，有简单的报警功能。
本文主要包括以下三个方面的工作：(1)智能电表的设计背景、优点及发展现状本文首先分析智能电表的设计背景，其次讨论智能电表的优点及相关的应用。
(2)智能电表的硬件和软件实现分析智能电表应该具备的功能，给出该仪表的总体设计框图；详细讨论了该电路的核心芯片选取、数据采集电路的设计、通信电路及输入输出系统的实现并给出了核心芯片．AT89C51的详细参数；使用结构化程序设计手段，利用单片机C语言程序实现按键的扫描并处理程序、数据的采集及后续的算法程序、红外或RS485通信方式的自动抄表程序、CPU卡的读写操作程序以及段式LCD的显示驱动程序。
(3)设计的结论分析、不足及未来的展望阐述了设计的测试结果并对结论进行了分析，给出了设计中的不足之处，并提出了将来的修改意见及改进之处，对智能电表的未来进行展望。
智能电表解决方案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版智能电表解决方案智能电表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网和用户智能化终端的发展方向。
目录1.智能电表的导读2.智能电表的定义3.智能电表的功能1.智能电表的导读万物互联的物联网到底何时能走入大众的日常生活？也许从司空见惯的电力抄表场景就可以管窥。
每月面临缴电费的时候，在一些老旧小区还得靠手动抄表，比如老家的亲戚甚至被推选为“楼长”，统一采集大家的分表电费信息，再和电力公司工作人员对接。
而抄表员往往也会面临高处作业或非常繁琐的记录。
这种麻烦的情形即将改变。
随着智能化时代的到来，智能电表应运而生，文章下面以英唐众创研发的智能电表开发方案为例，介绍智能电表。
2.智能电表的定义智能电表是智能电网的智能终端，它已经不是传统意义上的电能表，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能，智能电表代表着未来节能型智能电网和用户智能化终端的发展方向。
3.智能电表的功能1、报警功能：当剩余电量小于报警电量时，电表常显剩余电量提醒用户购电2、数据保护：数据保护采用全固态集成电路技术，断电后数据可保持10年以上3、电量提示：当表中剩余电量等于报警电量时，跳闸断电一次，用户需插入IC卡，可恢复供电，用户此时应及时购电。
4、自动断电：当电能表中剩余电量为零时，电能表自动跳闸，中断供电，用户此时应及时购电。
5、回写功能：电能卡可将用户的累计用电量、剩余电量、过零电量回写到售电系统中便于管理部门的统计管理。
6、用户抽检功能：售电软件可提供数据抽检用电量并根据要求提供优先抽检的用户序列7、电量查询：插入IC卡依次显示总购电量、购电次数、上次购电量、累计用电量、剩余电量8、防窃电功能：一表一卡不可复制，逻辑加密。
远程电表原理
远程电表原理远程电表是一种可以实现远程抄表和远程控制的智能电表，它的原理主要基于物联网和通信技术。
远程电表的核心部件包括电能表、数据采集终端、通信模块和远程服务器。
在远程电表系统中，电能表负责实时采集电能使用情况，数据采集终端负责将采集到的数据传输到通信模块，通信模块再将数据发送到远程服务器，用户可以通过手机App或者网页端实现远程抄表和控制电能使用。
首先，远程电表的核心是电能表，它通过电流互感器和电压互感器实时采集电能使用情况。
电流互感器用于测量电路中的电流大小，而电压互感器则用于测量电路中的电压大小。
通过这两个参数的实时采集，电能表可以准确地计算出电能使用情况，包括用电量、功率、电压、电流等参数。
其次，数据采集终端负责将电能表采集到的数据传输到通信模块。
数据采集终端一般包括微处理器和存储器，它可以对采集到的数据进行处理和存储，然后通过通信模块将数据发送到远程服务器。
数据采集终端的设计需要考虑到数据传输的稳定性和安全性，以确保数据能够准确地传输到远程服务器。
然后，通信模块是远程电表系统的关键部件，它负责将数据从数据采集终端传输到远程服务器。
通信模块可以采用有线通信和无线通信技术，比如GPRS、3G、4G、NB-IoT等。
通过通信模块，远程电表可以实现远程抄表和远程控制，用户可以通过手机App或者网页端实时监测电能使用情况，并且可以远程控制电能使用，比如调整用电功率、开关电路等。
最后，远程服务器是整个远程电表系统的数据中心，它接收来自通信模块的数据，并且对数据进行存储、处理和分析。
远程服务器可以实现大规模的远程抄表和数据管理，可以为用户提供详细的电能使用报表和分析报告，帮助用户更好地管理电能使用。
总之，远程电表是一种基于物联网和通信技术的智能电表，它通过电能表、数据采集终端、通信模块和远程服务器实现远程抄表和远程控制。
远程电表系统的核心在于数据的采集、传输和管理，它可以为用户提供更便捷、更智能的用电管理服务。
智能电能表自动化流水线检定系统的设计与实现
智能电能表自动化流水线检定系统的设计与实现翟晓卉;刘宏国【摘要】随着智能电网的建设,电网一户一表改造的推进,智能电能表的需求量急剧增加.为满足目前巨大数量智能电能表的检测需求,设计一种智能电能表自动化流水线检定系统,实现自动传输、自动接拆线、自动检定、自动封印、贴标和智能分拣入库等功能,实现智能电能表检定全过程的自动化和智能化,有效避免人工误差,提高智能电能表的检定质量和效率.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2014(041)006【总页数】3页(P36-38)【关键词】智能电能表;自动接拆线;自动检定;智能分拣【作者】翟晓卉;刘宏国【作者单位】国网山东省电力公司电力科学研究院,济南 250002;国网山东省电力公司电力科学研究院,济南 250002【正文语种】中文【中图分类】TM933随着市场经济的发展和电力体制的改革，按照国家电网公司“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”的要求，为实现“整体式授权、自动化检定、智能化仓储、物流化配送”的建设目标，形成了电能计量装置集中检验、统一配送的新型管理模式，同时对电能计量装置的检定速度和检定质量提出了更高要求。
由于传统的人工校验方式劳动强度大，效率低，针对电能表使用数量日趋增大的趋势，充分利用自动化技术对智能电能表进行自动化流水线检定势在必行。
1.1 检定系统组成智能电能表自动化流水线检定系统是由管理层、传输层和执行层组成。
管理层即为检定系统管理平台，接受生产调度平台下达的检定计划，对整个检定系统进行管理和控制，并将检定结果、封印和装箱信息上报生产调度平台。
传输层为输送单元，完成电能表在检定过程中的输送和定位。
执行层由若干功能单元构成，执行检定系统管理平台指令，实现对电能表的全自动检定及智能分拣［1］，系统如图1所示。
1.2 检定系统特点检定系统专业化程度高，各单、三相流水线上仅限满足国家电网统一规范的单、三相智能电能表的检定，并且在每个检定环节固定地完成一个或多个项目的检定。
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物联网环境下的智能电能表设计与实
现
随着物联网技术的快速发展和智能家居的普及，智能电能
表成为了现代家庭和企业中不可或缺的一部分。
智能电能表通过与互联网相连接，能够实时监测和记录用电情况，并向用户提供详细的用电数据分析和管理功能。
本文将介绍物联网环境下智能电能表的设计原理和实现方法。
一、智能电能表的设计原理
1. 通信技术：智能电能表利用物联网技术实现与互联网的
连接。
常见的通信技术包括无线通信和有线通信。
无线通信可以采用Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等技术，有线通信常用的是以太
网或者PLC技术。
通过与互联网相连接，智能电能表可以实
现远程控制和数据传输。
2. 电能检测技术：智能电能表需要准确测量用户的用电量，常用的检测技术包括电流互感器和电压互感器。
电流互感器用于测量电路中的电流大小，电压互感器用于测量电路中的电压大小。
通过这些传感器采集的数据，智能电能表可以计算出用电量和功率等相关参数。
3. 数据处理和存储技术：智能电能表需要处理采集到的用电数据，并将其存储起来。
通常采用的处理器芯片包括单片机和微处理器，用于实现数据的计算和处理。
存储方面可以选择使用EEPROM、SD卡或者云存储等方式。
数据处理和存储技术的选择与用电数据的多少和安全性需求有关。
4. 用户界面设计：智能电能表需要通过用户界面向用户呈现用电数据和控制功能。
常见的用户界面包括液晶显示屏、按键等。
液晶显示屏可以用于显示实时用电量、费用、功率等信息。
按键则可以用于用户的设置和控制。
二、智能电能表的实现方法
1. 硬件设计：通过选择合适的传感器、处理器芯片和存储器，设计出功能完善的智能电能表硬件。
硬件设计需要考虑电路的稳定性、功耗、可靠性和成本等因素，确保智能电能表的长期稳定运行。
2. 软件开发：根据硬件设计的要求，编写控制程序，实现智能电能表的各种功能。
软件开发的关键是要编写准确、高效的代码，同时保证代码的可靠性和安全性。
软件开发过程中需要进行严格的测试和调试，确保智能电能表的功能正常运行。
3. 数据传输和存储：通过物联网技术实现智能电能表与互
联网的连接。
可以选择使用无线通信或有线通信技术，确保传输的稳定和可靠。
另外，智能电能表需要选择合适的数据存储方式，确保用电数据的安全和可靠性。
4. 用户界面设计：根据用户的需求和使用习惯，设计直观、易用的用户界面。
用户界面要能够清晰地展示用电数据，并提供设置和控制功能。
同时，用户界面要具备良好的交互性和响应速度，提升用户的使用体验。
三、智能电能表的应用与发展趋势
智能电能表广泛应用于居民住宅、商业建筑和工业企业等
场所。
它不仅可以实现用电数据的实时监测和管理，还可以通过与其他智能设备的连接，实现能源的优化利用。
智能电能表的发展趋势包括以下几个方面：
1. 多功能化：智能电能表不仅能够测量用电量，还可以实
现功率因数的测量、电流电压的监测等功能。
未来的智能电能表将进一步集成更多的传感器和功能，满足用户对用电数据的更多需求。
2. 可视化管理：智能电能表通过数据分析和图表展示，将
用电数据呈现给用户。
未来的智能电能表将进一步加强数据的可视化管理，提供更丰富、细致和直观的用电数据分析和展示。
3. 节能环保：智能电能表可以帮助用户实时监测和优化能
源的使用，促进节能和环保。
未来的智能电能表将进一步发展节能功能，帮助用户更有效地管理和利用能源。
4. 与其他智能设备的连接：智能电能表将与其他智能设备
的连接更加紧密，实现能源的智能化管理。
例如，智能电能表可以与智能家居系统相连接，实现自动化的用电控制和优化。
总结：
物联网环境下的智能电能表是家庭和企业中的重要设备，
通过与互联网的连接，能够实现用电数据的实时监测和管理。
智能电能表的设计原理包括通信技术、电能检测技术、数据处理和存储技术以及用户界面设计。
实现智能电能表需要进行硬件设计、软件开发、数据传输和存储，以及用户界面设计。
未来智能电能表的发展趋势包括多功能化、可视化管理、节能环保以及与其他智能设备的连接。
通过不断创新和技术进步，智能电能表将在智能家居和能源管理领域发挥更重要的作用。