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仪表技术年第期
电子电能表与电能测量技术讲座
第十七讲基于无线网络的电能远程抄表系统的设计与实现
高冬花,孙克辉,盛利元
中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙
摘要:介绍一种利用民用无线网络实现电能表远程抄表的系统。该系统主要由电能计量、数据采集与显示、数据集中、通讯与
控制、短信收发、无线网络与计算机等部分组成。其中电能的计量采用实现,数据的无线传输与控制利用单片机
向短信收发模块发送指令来实现。
关键词: 网络;电能表;指令;自动抄表系统
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:—一—

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目前。远程抄表系统主要有三类:有线抄表系统, 电能测量模块测量用户消耗的电能,并以一定形式输
掌上抄表系统,无线抄表系统。其中有线系统需要数出;数据采集、显示模块采集电能数据并通过显示装置
据传输线,布线繁杂;掌上抄表系统需抄表部门或用户显示;数据集中模块把多个用户的电能数据集中起来
用掌上抄表器抄取数据,因此降低了自动化程度;无线传送到通信控制模块;通信控制模块把采集到的电能
抄表系统采用无线收发设备传输数据,不需专门架线, 数据以短消息的形式传送到数据处理中心,并根据接
系统结构简单,节省了人力物力。本文设计的抄表系收到的短消息内容采取相应的动作;模块可以看
统利用无线网络,将采集到的电表数据以短消息成数据有线传输和无线传输的接口,数据处理中心的
的形式发送到数据处理中心,然后根据数据处理结果计算机是整个系统的核心部分,它向用户端发出抄表
采取相应动作,实现电表的远程自动抄收。指令,并根据数据处理结果采取相应动作。
系统整体结构数据采集与传输
基于网络的远程抄表系统结构如图所示。
. 电能计量与采集
计算某一负载的电能可对瞬时功率在一段
时间△内积分得到。

, 一
Ⅱ
电能的计量采用美国公司专门设计的一款高
准确度电能测量集成芯片。它的精度高,
在:的动态范围内误差小于.% ,且芯片外围电
路简单,便于系统的开发。引脚、为电流通
道的正、负模拟输入端差动输入,正常工作最大信
号电平为±。、为电压通道的正、负模
图系统结构框图
拟输入端差动输入,正常工作最大输入电压为
收稿日期:一
作者简介:高冬花一,女,研究生,研究软件和无线电技术;孙克辉,副教授;盛利元,教授。
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年第期仪表技术一—
。芯片引脚和以较低频率形式输出有
功功率平均值,它们能直接驱动机电式计度器或微控
制器接。引脚以较高频率形式输出有功
功率瞬时值,用于校验或与接口。
电表数据的采集过程是:首先对输出脉冲计数,然
后乘以每个脉冲代表的电量。实现时可利用单片机
对外部脉冲的计数功能。数据显示采用十进
制数来表示用户当前的用电量。
. 多用户抄表设计
为了降低系统成本,采用多用户共用通信模块的多
机通信功能。在单片机串行口控制寄存器中
有一位多机通信控制位。当串行口以方式或
位异步通信方式接收数据时,若,则仅当接收
到的第位数据为时,本帧数据才装入接收缓冲区图从机数据传输程序流程图