基于PIC18F87J10电能表费控自动测试装置设计

摘要

随着我国智能电网建设，从2009年起，我国开始了智能电表大批量招标及现场运行。从2010年起每年招标的智能电表均在6000万只以上，智能电表功能复杂，电力公司实行供货产品全检。智能电表费控功能作为电表核心功能，采用接触式CPU卡作为通信介质，传统的检验方式是在检表时人工分别插入不同功能 CPU卡，实现密钥下装、参数设置、继电器通断电等操作，卡易损坏、工作效率低下且工作质量不高。对于电力公司来说，智能电表的检表工作逐渐变成了智能电表大批量部署的瓶颈。为了满足日益增长的检表需求，必须采用自动化的检测手段，特别是费控功能检测及密钥更新等，由人工操作改为自动化操作，保证检表效率和质量。
　　本文介绍了智能电表的发展和电力公司的检表流程，重点介绍了智能电表中费控功能的重要性和电力公司检表的瓶颈，根据电力公司的实际需求，通过研究电力公司使用的自动化检测设备和自动检表流程，提取出费控自动测试装置的需求，制定出实现方式。产品以单片机为核心，采用模块化设计，完成了电能表费控自动测试装置设计。整个硬件系统由电源模块、通信模块、控制模块、显示模块和数据处理模块等组成。以各模块可靠性为研究重点，对模块工作原理进行详细阐述，并对关键参数选取进行理论计算。软件设计采用模块化设计思想，分功能模块并行开发，模块间采用统一接口，方便访问和调用，整个软件设计做到了易于开发和维护。产品已作为国网自动化检表设备配套装置提供各电力公司，从现场运行情况来看，工作稳定、性能可靠，大大提升了电力公司的检表效率，采用模拟插卡，降低了卡损耗，节省了人力成本，且检表质量有了很大提升，达到了设计要求，为自动化检表提供了高效可靠的设备。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景介绍

1.2 论文主要工作及结构

第2章 智能电表费控功能及自动控制装置功能简介

2.1 智能电表的应用及费控功能简介

2.2 电能表费控自动测试装置功能

2.3 本章小结

第3章 费控自动测试装置硬件设计

3.1 系统总体框架图

3.2 单片机介绍

3.3 电源模块

3.4 卡时钟信号发生电路

3.5 卡控制模块

3.6 RS485通信模块

3.7 存储模块

3.8 本章小结

第4章 费控自动测试装置的软件设计

4.1 软件总体结构

4.2 主要函数流程图

4.3 通信协议

4.4 本章小结

第5章 电能表费控自动测试装置调试与验证

5.1 软件仿真调试

5.2 结合硬件进行软件联调

5.3 电能表自动检测装置联调

5.4 本章小结

第6章 结论

6.1 主要研究工作

6.2 产品创新点

6.3 研究不足

6.4 展望

参考文献

附录A 通信协议

附录B 卡类型定义表

附录C 卡命令字定义表

附录D 命令字定义表

附录E 设备状态字定义表

附录F 接口控制命令定义表

致谢

攻读学位期间的研究成果