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具有远程抄表功能的数字电度表的研究?
来源：盐城工学院电气工程系（江苏盐城
作者：吕曙东日 20:35
[导读] 【摘　要】　介绍了一种以单片机AT89C52为基础的可实现计算机网络远程抄表的数字电度表，该表采用电力载波通信方式，是一种新型的电功率计。
【摘　要】　介绍了一种以单片机AT89C52为基础的可实现计算机网络远程抄表的数字电度表，该表采用电力载波通信方式，是一种新型的电功率计。&&& 关键词：电力载波 远程抄表 数字电度表　　1　引 言　　作为通信技术的一个应用领域，电力载波通信技术用现有交流电源线作通信线路，省去不切实际的铺线工程，具有通道可靠性高、投资少见效快、与电网建设同步等无法比拟的优越性，现已成为电力系统应用最为广泛的通信手段。本文介绍一种以单片机AT89C52为基础的采用电力载波通信方式实现远程抄表的数字电度表，它能实现各个电力用户用电量的自动记录、传送等功能 ，使得在供电局抄表中心便能查询用电情况，自动抄收用户电表数、计算电费等，由此带来的经济效益及社会效益都将非常可观。2 系统简介&& 系统总结构简图如图1所示。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　电网进户线通过稳压电路（7805）产生＋5V和＋10V两种直流工作电源，以满足本系统中不同集成电路的需要，同时AD7751开始电功率计量，产生一个与实功率信息成正比的频率，输入到AT89C52进行脉冲计数，再通过专用modem芯片ST7537将功率信息以电力载波方式送回电网来实现远程抄表，并驱动数码管显示功率读数，其功率信息存放于外部存储器M93C46中以防掉电后数据丢失 。系统故障保护部分由MOC3063和电磁继电器组成，当AT89C52因故停止工作时，电磁继电器自动切断电源，保证电度表不会出现漏计电现象。3 系统工作原理（硬件设计）　　系统电气原理图如图2所示。3.1 CPU及外围电路　　AT89C52是ATMEL公司生产的MCS－51系列单片机，内置8K字节电擦除可编程EEPROM片内程序存储器和256字节RAM，片内程序存储器空间能满足本系统程序存储之需要，可省去片外EPROM程序存储器和地址锁存器，使电路结构简捷。　　P1．3口作片外串行EEPROM存储芯片的片选信号，P1．2口输出时钟信号，P1．1口输出操作命令或向EEPROM送写数据，P1．0口为数据输入端，P1．4口为MOC3063控制端，P0口为数码显示LED段选控制端，P2．0～P2．4口为位选控制端，P2.5～P2.7口分别与ST7537的RX、/相联进行数据通信控制，XTAL1时钟输入端接至ST7537的MCLK时钟输出端，RESET接至ST7537的RSTO复位输出端。P3．4口计数器T0输入端接至AD7751的F1低频率输出端进行脉冲计数。　　存储单元采用电擦除可编程存储器M93C46，其片内有64×16位串行存储单元，具有在线改写数据功能，在本控制电路中用来存储用户所用电量。　　系统的故障保护部分由光耦MOC3063和电磁继电器组成。3．2　功率计量（AD7751）　　AD7751是一种高精度的带有片内故障检测的电量测量IC，电源线路电压传感器的输出端接到AD7751的电压通道V2P、V2N。从电流传感器输出的电压接到电流通道V1A、V1B，其内部的两个ADC将电流和电压传感器送来的信号数字化。AD7751计算两个电压信号（通道1和通道2上的）的乘积，然后低通滤波这个乘积以提取实功率信息。　　AD7751的低频率信号输出是通过累加这个实功率信息产生的，这个低频率信号本来就意味着在输出脉冲间长时间的累加，所以这个输出频率正比于平均实功率，这个平均实功率信息可以依次被累加（例如通过一个计数器）以产生能量信息。　　AD7751主要管脚的功能：　　高通滤波器（HPF）选择，在功率计量应用中HPF必须被使能。　　V1A、V1B：通道1（电流通道）的模拟输入。这两个输入端是全差分电压输入。　　V2P、V2N：通道2（电压通道）的输入端。&&& VIN：差分电压输入V1A和V1B的负输入脚。　& 　CLKIN、CLKOUT：外部时钟输入端，对规定的工作来说时钟频率是3．58MHz。　　F1、F2：低频率逻辑输出端，F1和F2提供“平均实功率”信息。3．3　数据通信（ST7537）　　ST7537是SGS－THOMSON公司专为电力线载波通信而设计的家庭自动化modem芯片，它除有一般的modem芯片的信号调制解调功能外，还针对电力线应用加入许多特别的信号处理手段，目前，在国内电力线载波抄表领域应用广泛。其调制解调技术是FSK方式，最高波特率达到了2400bps。ST7537通过一个外部激励、一个变压器和能量主线相联接，载波频率为132．45kHz。　　ST7537主要管脚的功能：　　RX／：接收或发送方式选择输入端，RX／＝0时为发送工作方式，RX/＝1时为接收工作方式。　　：看门狗输入端。　　PABC、功率放大器输出端。　　：数据检测输出端。　　　TXD：传送数据输入端。　　RXD：接收数据输出端。RSTO：复位输出端。　　RAI：接收模拟信号输入端。　　ATO：模拟信号输出端。　　MCLK：时钟输出端。　　AVDD：内部模拟电源电压＋10V。　　DVDD：内部数字电源电压＋5V。　　我们设计的STV电力线的接口电路简单实用，性价比高，其电路见图2所示的电气原理图。4　控制软件的设计　　该系统软件由主程序和中断程序组成，软件流程图如图3和图4示，主机以点名方式与各分机进行通信，主机向电网送分机地址，各分机从电网读得并判别是否是本机地址，如果是，则送计量结果及故障状态。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　限于篇幅，本系统初始化程序略。5　结束语　　该数字电度表测量精度高，性能稳定可靠，不但可以取代老式的齿轮式电度表，还可以实现计算机网络远程抄表及高效数据管理，是现代供配电管理不可缺少的用户电功率计，是老式电度表的替代产品，市场前景广阔。
　　参考文献1　蔡菲娜．单片微型计算机原理和应用．杭州：杭州大学出版社，19962　何立民．单片机应用系统设计．北京：北京航空航天大学出版社，19903　余永权．单片机应用系统的功率接口技术．北京：北京航空航天大学出版社，1992
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智能电力系统参量的检测与远程抄表系统
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具有远程抄表功能的电度表电器设计
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3秒自动关闭窗口三相四线远程抄表电度表（DTS2026(RS485)）
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三相四线远程抄表电度表（DTS2026(RS485)）
三相四线远程抄表电度表（DTS2026(RS485)）
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　　网络远程集中抄表是工业和民用中新兴的一项实用技术，结合了计算机、网络、信和工业自动化等现代化技术，并随着技术的不断发展而出现许多不同的实现手段。智能抄表系统由主站通过传输媒体将多个用户仪表的数据集中抄读的系统。它是用现代化的通讯手段去抄读这些仪表的数据，而不用到现场。
　　智能抄表系统一般是集中抄表系统与数据远程通讯的组合。RS485总线是工业应用中非常成熟的技术，是现代通讯技术的工业标准之一，采用RS485总线设计网络也是基于这些原因。RS485总线用于多站互连十分方便，用一对双绞线即可实现，由于采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，因此具有抗共模干扰的能力。根据RS-485标准，传送数据速率达100kbit/s时通讯距离可达1200m.
　　远程抄控系统经过多年的发展，目前比较成熟的方案主要有以下三种：直接式抄表方式、全载波抄表方式、RS485总线式抄表方式。直接式抄表就是在每个楼道安装一个具备远程传输功能的采集器，由采集器直接将表计的数据上送主站；全载波抄表就是全部更换表计为载波表，直接由载波表和采集终端（采集终端）进行载波通讯；RS485总线式抄表则是由智能表计将计量数据通过双绞屏蔽线网络直接传
　　往PC机抄表主站的方式。
　　公寓楼每户的电表、水表集中在各楼的表房里，基本具备安装远程集中抄表系统的条件。根据考察公寓楼的实际情况，我们将建议采用基于RS485总线的水电远程集中抄表系统来实现公寓楼小区的智能化远程集中抄送功能。
　　水电远程抄表系统的系统构成和特
　　远程抄表系统总体设计采用树型拓扑网络结构，以小区配电房或管理处为中心，通过RS485总线分别各个楼群延伸，沿小区内预留的管道（埋地管道、架空桥架），在每座楼宇的各梯口连接处（电表房），引伸出接入梯间的分支总线，用来连接梯间内的智能电表。水电远程抄表系统基本组成部分：表计、RS485集线器/扩展器、RS485/RS232转换器、抄表电脑主机软件及RS485双绞屏蔽线传输网络构成。
　　RS485总线水电表直接远程抄表系统框图 &
　　表计指的是电表、水表、气表，负责电能量、水、气流量的计量，输出脉冲或计量数据。电表、水表和燃气表分别都有两种方式，一种是脉冲输出方式，另一种是直接通过485接口输出计量数据的智能方式。其中脉冲电表、脉冲水表、脉冲气表是通用的，在人工抄表的情况下可由用户自行选购。智能水表、智能燃气表由于各个厂家的协议不同，须由我方提供以进行系统集成。
　　水电远程抄表系统的基本特点：
　　2.1远程抄表。在中控室直接实行远程自动抄表功能，可组成以中控室为中心的地域性抄表网络。
　　2.2系统设计技术先进，通讯高度可靠。由于采用的是定点通讯，按技术要求安装完毕后，即可进行24小时的即时通讯，且不受电网波动的影响。
　　2.3快捷。由于抄表速率高，约每秒一个电表水表，因此可进行分时段抄表和计费。
　　2.4周期性读数。根据不同指令，中控室可对网络内的各电表、水表进行每月一次，每日一次或每日数次的指定周期性抄读，可实现阶梯水价和电价收费。
　　2.5施工简单，要求低，网络系统传输不需要额外辅助电源。由于使用了分布式安装结构，在系统建设上与集中抄表箱抄表系统相比，无须庞大繁琐的缆线工程，施工难度将会大幅下降。除抄表主站及就近放置的RS485驱动器外，整个抄表系统不需要其他的交流220V辅助电源。
　　2.6管理维护工作简单可行，无需依赖其他设施。仅仅通过电脑主机和RS485驱动器及双绞屏蔽线信道，即可建立起各用户电能表水表终端的直接数据链路，中间不安装任何硬件上的中继或第二级集中转发装置。
　　2.7系统的扩展用户工作简单方便。系统将随用户数量的递增而扩展，就象增加一个用户增加一块电能表那样简单。因此，系统扩展极具伸缩性，不会象集中式系统那样新建时资源闲置，用户发展时容量又不够。应该说，这个系统比较符合抄表管理系统发展的主流方向。
　　2.8表计计量技术成熟准确。用户智能水电表除了记录电量外，它还执行就地保护和远方通讯监控功能。
　　电表的选择
　　3.1选择我公司自主设计、运用成熟的RS485远传单相电表：DDS2026型单相电子式电能表（RS485），DTS2026型三相电子式电能表（RS485）。
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青岛电表专业制造厂家：青岛青表电器仪表有限公司位于风景秀丽、气候宜人、环境优美的海滨城市青岛，是国内技术领先的电能仪表及成套设备，智能水表、热能表等仪器仪表的制造商，是集产品研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业。公司具有生产青岛电度表的悠久历史。公司具有自主及出口权，产品覆盖全国20多个省市和自治区，广泛应用于电力、油田、智能小区等领域，深受广大用户的欢迎和喜爱。　　　　产品主要有：单三相感应式电能表，单三相电子式电能表，预付费电能表，多费率电能表，多功能电能表，智能及自动抄表电能表，精密及特种电能表，智能卡式水表，热量表等品种和规格多大数百种的计量仪表，以及远程自动化抄表系统、预付费一卡通系统、负荷管理系统、电能量总和管理系统等先进能源计量管理系统。　　　　以“科技创新”为企业可持续发展第一方略，公司秉承“诚信、奉献、协作、创新”的精神，努力为社会、为客户、为员工创造更多价值。　　　　青岛青表电器仪表有限公司愿与您携手共创美好未来。
公司信息未核实
所属城市：青岛市
[联系时请说明来自维库仪器仪表网]
电话：86-532-手机：86-传真：86-532-
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供应积分:0
采购积分:0
联系人：张晓娟 女士电话：86-532-手机：86-传真：86-532-　　看晚啦！后悔啊！武汉的小区会陆陆续续“被安装”，电表受外界磁力干扰，表呼呼的走啊！！！！！！　　后来看到百度上的一篇：　　强烈呼吁：停止远程抄电表 　　http://www.xuancheng.org/thread--1.html　　　　大家都不要安啦！　　　　供电局职工自己都不会用的电表！！！
楼主发言：1次 发图：0张
　　要向有关部门咨询：　　1、旧电表的所有权属于谁？　　2、用户是否有权选择电度表？　　3、没经过用户同意，供电局是否有权自行更换电表？　　大家如果希望继续使用原来的电表，可以打电话给电监局　　　　　　华中电监局电话，114查不到，他网页的电话号码又打不通！！！
　　智能电表的EMC测试主要体现在抗扰度测试上，因为安装在电网终端的智能电表，在其运行使用过程中，不可避免地会遭受到公共电网上各种电磁骚扰（最常见的为脉冲群、浪涌等）的影响。在设计智能电表产品时，如不预先在结构构架、屏蔽、接地等方面考虑其电磁抗扰度性能，在后期检测及使用上会带来极大的危害和损失。例如自动抄表系统，若因脉冲群等骚扰的影响使得内部PCB板发生误动作或复位，造成电表内部记录的电能使用数据错误或消失，对于相关电力部门来说是无法估计的损失。
　　新规定：1KW/H=2度电
　　楼主莫急，远程计量是趋势。因为更精准，所以感觉表转得快。　　恭喜大家！因为我们都跑不了了。　　　　　　
俺就是学电气自动化的，很明白。
　　强烈呼吁：停止远程抄电表　　
原因如下：　　
1. 由机械转盘式电表換成了数字式电表后，从电表箱里接出了两根线，这就是给供电部门远程抄表用的。大家所反映的电費虚高的根本厡因，就落实在这两根线上。　　
2. 你每月电灯用了多少小时、洗衣机洗了几个小时，其中甩干了几十分鈡，电冰箱运转了多少钟头......是无法统计的。也就是说，这是无法给你一个精细的单据的。只能由供电部门统一扎账，以本月总用电量计费。而“这个月的总用电量”是由供电部门的电脑统计出来的。　　
3.电脑是可以事先设定程序。如转盘电表转1000转，合一度电。在数字电表中就可以在后台设置为（假定！）700转为一度电。这样，你家的用电量就被悄悄地增加了约50%，你所交的电费也就会多了几十元了。　　
4. 不要指望靠质监局去检测供电部门的新电表来解决电费虚高的问题！因为那些电表本来就是好的。手脚不是做在电表上的，而是在“远程电脑抄表计费系统”的“后台”上。有用电户要求检测新电表，这就走进了一个误区，也正是供电部门所求之不得的。最后的检测结果只能是“每一块电表都准确无误”，那时广大用电户倒反而没有话说了。是吧？　　
5. 要想彻底杜绝电费虚高的问题，就必须做到以下两点：
不允许供电部门随便拆換 我们家已在用的老电表！原电表是我们的私有财产，是不允许别人随意更换的！除非供电部门能指出已在用的老电表计量不准，才可以拆下来检测，但调试好了后，仍然装在原位上。每块电表上都有出厂产品序列号的，请大家先记下来，不准他们換。 这一点很关键！　　
6. 其二， 这一点更关键！ 不允许供电部门远程抄表！全市约有50000户电表。要几个抄表工可以算得出来，每个抄表工安照2000元算，我们50000用电户大家平摊，养着。　　
7. 电费虚高的根子在“远程抄表计费的计算机后台系统”。只要不准他们远程抄表，电表就会正常运转。这一点，可以通过检测部门，找几户电费高的太不象话的用户，把远程抄表线断开一个月，试试。看他供电部门敢不敢？　　
8. 在强大的科技装备面前，我们广大的用电户都是弱者。换下原来的转盘机械电表，改用可以远程抄表的数字电表。就让在电脑程序中作假有了可能。而再换成无转盘的数字电表，是想让我们看不见电表的“转速”。　　
9. 我们无法在“远程抄表引出线”上窜入电阻。我们也无法进入供电部门的计算机“后台”。我们能做的只能是以上两点，即： 不允许随意更换我们使用的好好的转盘电表，如果确实需要检测，待调试完后，请再把原电表装回原处。另： 不允许供电部门远程抄表。看似科学，实际上最有可能藏着“猫腻”。　　
10. 最后申明一句： 我们用电户，无义务代供电部门保护那两根“远程抄表计费系统”的引出线。万一让风刮断了，我们概不负责。　　
　　四楼说的是对的。只是因为计量精准，会让人产生走得快的错觉。　　95598是国家电网公司的服务号码。
　　反正我家这20年来的情况，换块电表，用电量大概上升10~20度
　　感谢楼主，我说呢，　　怎么电表和以前不一样了，　　用的电不多，表却转的飞快，　　。已经装了数字表的，怎么解决啊，　　我要想个办法，也请大家出出主意，。
　　难怪我家每个月的用电量出奇的高，原来是这个道道！
请遵守言论规则，不得违反国家法律法规