文档介绍：智能家居中的智能电网数据采集器设计
恩智浦半导体夏春光
法! 构建系统支持可能使用的所有传输方式) 但不是所
摘要主要阐述了微控制器在
! ,+( 有传输方式都同时使用% $ 此做法可能在制造时带来规
智能电网的入门级和中高级数据采集器
模经济效益! 但同时对微控制器将提出更多要求$
中的应用!从而更好地完成智能家居控制入门级数据采集器系统框图和资源要求
功能该设计方案充分利用了微控
" ,+( 图! 显示了如何配置微控制器用于入门级数据采
制器的高性能和低耗电优点! 系统的扩展集器! 表! 则列出了该设计的一般功能要求$ 假定该设
备从多个端口采集数据并支持多种基本功能
性和升降级能力强!在智能家居市场应用$,+8 ! !
包括输入采集数据存储通信和维护设计中包括用
广泛" & & $
于提供时间戳数据的实时时钟进行实时供电质
关键词! ,+(#微控制器#智能电网+8" &
量检查的可选模数转换器,=" 以及与外部存储器或
入门级数据采集器的应用及系统结构外部设备通信) 如无线传输射频模块% 一起使用的可选
*#) 接口$
入门级数据采集器通常支持单相电力线! 用途是采
集自动抄表系统",(+ # 的数据或新式带数字输出的智
能电表数据$ 采集的数据通常存储在采集器系统的闪存"#$ *+,(
%&!’& (#)* -!. /0
中" 内置或外置于微控制器本身% ! 集中数据通过选定的
通信接口在预定时间传输至上游网络
$ 7"89:;<4
入门级数据采集器向上游网络传递信息之前通常 12345
-.!6- /0
+8"
会执行一定量的初步数据处理$ 例如! 结合少量的数据
电力线
采样和时间记录! 数据采集器可以报告某一特定时间内>#+* $,+8& ,="
的电力使用情况! 从短短几分钟到一个星期或一个月不串行 12345
)+ $,+8! *#) 可选
等$ 也可以根据不同时间间隔和筛选方式对数据进行分@ A
#?" $,+87 $,+8%
类& 存储$ 这样有助于公用事业公司详尽地分析电力使
用趋势! 数据粒度细化至单个用户! 并可进行动态调整!
实现更合理的电力输配经配置后数据采集器可监测
$ ! ,(+
电子式电表的下游运行情况如果电表参数发生变化
$ ! 图! 用于入门级数据采集器的微控制器配置示例
或报告间隔超过公差或检测到故障或异常数据则数
! ! 表中未列出微控制器本身的电耗要求但通常来
据采集器会实现软件智能化及时报警并向维护团队! !
! ! 说数据采集器需要高效用电公用事业公司不想增加
提供远程修复所需的信息! $
$ 电网电力消耗而产生的额外成本消费者也不愿意因使
各地智能电网的传输方式可能有所不同因此应!
! ! 用新的计量功能而增加电费支出
地方规范要求需要扩展基本功能集根据数据采集器$
! $ 入门级数据采集器元件选举及考量
的部署位置! 可以使用+* B-.’& 通用分组无线业务
恩智浦工业控制系列为入门级数据采集
">#+*% 或电力线通信"#?" % 进行数据传输! 也可用红外?#"!7&&
器提供了不错的解决方案$ 如图所示