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摘要:近年来,随着控制技术、电子技术、通信技术、计算机等新型技术的迅猛发展,促使自动化检定系统也得到快速的提升。在其自动化检定系统应用过程中我们将信息化、人工智能和自动化有效的结合在一起,这样不仅可以提升工作效率,还可以有效的替代人工检定过程中的各个环节,使其判定的检定结果更具真实性和准确性,进而消除地域或者人为因素导致的检定质量较低的情况,同时还可以提升其计量管理水平,对此,本文对其系统进行分析具有现实性的意义和作用。
关键词:智能电表;采集设备;自动化;检测系统
一、智能电表与采集设备自动化检测系统简介
采集系统包括:智能仪表节点、数据采集终端设备、监控上位机。智能仪表节点包括遵循各类规范标准的智能仪表,完成命令接收,以及数据上传等功能,可选用标准工业化设备;数据采集终端设备是整个网络的核心,实现仪表数据采集、数据处理、协议转换、网络协议封装打包及数据上传、远程命令下发、本地存储调试等功能;监控上位机完成数据的归档、融合、显示、查询,必要时辅以专家系统,以实现相应的控制动作,系统也包含了相应的用户安全设计。在电力系统中,由于对用户数量的计算和安装改造时间不同,电能表通常包括感应性能和脉冲电子性能两大类。感应式的电能表主要通过机械结构的改良进行电能计量,具体的操作方法是将采集器通过专用的脉冲信号到用户的电表上,通过电能消耗来手收集数据。而采集器是通过专用的脉冲信号动态来进行脉发生器和电子式的显示数据来对脉冲发生器进行加装。通过脉冲信号线的收集能够将发生器和电子式的数据进行显示,将信息传输到电力系统内部的数据单元里去,方便对收集来的数据进行统计分析,并听过相应的网络控制传输到远方的集控总站。智能电网系统主要包括三方面效用:通过传感器实时监控发电、输配电和供电设备的运转情况。将获取数据利用网络采集系统进行有效采集和优化整合。分析数据、挖掘数据,以便优化管理整个电网系统的运转过程。
二、推进智能电表高速发展期对节能减排意义重大
2.1智能电表是智能电网的重要组成部分,其发展状况在很大程度上影响着智能电网的使用效率。随着我国智能电网进入大规模建设阶段,加大对智能电网终端的建设工程也成为其配套发展的当务之急,其中智能电表发展在此环境下,将进入一个高速发展时期。
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2.2随着智能电网建设的力度不断加大,2020年我国智能电表上千亿的市场容量将会得到有效释放。随着智能电网的全面建设,作为连接电网与客户的关键环节,智能电能表作用非常重要。它不仅决定客户用电的智能化水平,还将帮助客户合理用电,并实现节能减排。
2.3智能电表需求量的大增将带动诸多相关产业链条的快速发展,芯片、电解电容、液晶显示屏等核心部件的生产研发将成为重点领域,电表维护修理等相关企业也将迎来利好消息。相关产业链条的快速发展对于智能电表和智能电网的建设有重大意义,我国智能电网建设的速度和规模迈入新的阶段。
三、智能电表与采集设备自动化检测系统硬件设计
硬件采用模块化的电路设计,包括微控制器最小系统模块、网络模块、总线传输模块、数据存储模块、系统调试模块、电源管理模块、电路模块等部分。系统选取飞思卡尔超低功耗微器KL46为主控芯片,数据存储模块选用超小型大容量SD记忆卡为载体。总线电路分为两个总线模块部分:数据采集部分和数据上传部分。系统在设计时考虑到功耗及抗干扰因素,需要分别对三部分电路进行稳压设计:核心部分,采集部分,以及网络部分。
四、智能电表与采集设备自动化检测系统软件设计
系统软件设计采用服务式程序设计,故系统设备将以服务进程的方式运行,初始化服务分为多个不同的初始化过程,并按照一定的顺序进行,当完成所有初始化后,该服务将自行关闭。后台调试服务在系统初始化完成后启动,负责指令的识别及相应的处理并返回结果,服务启动后将驻留后台。服务主要通过接口负责通信和调试,当网络传输服务开启后将会接入该服务,利用特定的TCP、UDP端口进行网络指令和响应的传输。文件系统服务在SD卡初始化完成后启用,负责SD卡等外部存储设备的文件读写。利用开源的文件系统,通过已初始化好的SD卡程序接口,对外部存储器进行文件系统的操作和管理。服务主要以后台等待的方式存在,只有对外部存储设备进行操作时在前台运行。网络传输服务以TCP/IP协议栈为主,整个协议栈存在于主控制器中。网络传输服务启动后,将接管以太网控制器的控制权,所有网络数据都将由该服务处理。该服务启动后将首先运行DHCP请求,以自动获取IP。获得分配的IP后,服务将在后台等待网络数据。数据采集服务为整个系统中唯一一个长期处于前台的服务程序,仅当其他服务程序均正常启动时运行,主要负责总线上的数据收发,发送节点终端的查询数据包。接收到数据后,首先调用文件系统服务,将数据写入外部存储器,然后再调用网络传输服务,将数据组包发送给服务器。
五、智能电表在智能电网中的应用
利用智能电表对智能电网内每一位用电客户终端进行用电计量,即时监控整个智能电网系统是其最为突出的意义,也是供电企业在生产运营过程中可以准确把握产品去向的重要工作。不管是智能电网运转需要还是用电客户终端需要,保证电能质量和供电的稳定性是关键。利用智能电表来即时监测电能的质量和供电状况,便可以及时且准确地接收或反馈用户终端的投诉情况,预先采取一定措施来防范电能质量故障。按照不同的低压配电挽留过拓扑结构和智能电表采集基础数据的性质,即可模拟出防偷电平台系统的大体框架,有效规避偷电行为和恶意破坏电力设备行为的出现。严谨随时可能发生额设备故障和安全质量隐患,利用即时传送的用电计量参数和故障特征,有利于配电人员及时准确地预判或处置故障或隐患。利用智能电表采集的基础数据信息,可以构件用户终端的用电能量管理系统,为广大用电客户提供能力管理服务体验,满足室内环境监控(如温度控制、湿度控制盒照明控制等),最大程度地降低能源消耗量,保证能够实现节能减排的终极目标。不管是智能电网运转需要还是用电客户终端需要,保证电能质量和供电的稳定性是关键。利用智能电表来即时监测电能的质量和供电状况,便可以及时且准确地接收或反馈用户终端的投诉情况,预先采取一定措施来防范电能质量故障。
结语
智能电表采集系统现了真正意义上的双向数据通信,是智能电网发展的新方向,为电网安全运行提供了更可靠的支撑手段,同时,也为能耗控制提供了保证。
参考文献:
[1]郭俊,谢朋宇.电能计量自动化系统的建设与维护管理探讨[J].通讯世界月刊,2013.
[2]赵卫华,孙健,牛慧涛.电力自动化抄表的应用探讨[J].电源技术应用,2013.
[3]文永前.电力自动化抄表技术的应用与发展[J].电源技术应用,2013.
论文作者:倪潇
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/18
标签:智能论文; 电表论文; 电网论文; 数据论文; 系统论文; 电能论文; 终端论文; 《电力设备》2016年第24期论文;