基于数字电能表和自动抄表系统的电能管理平台的研究

摘要

随着教育事业的发展,高校的建筑数量高速增长,高校建筑的能源消耗亦逐年增加。高校建筑已成为我国能源消耗的重要组成部分。与此同时,高校建筑的能源浪费问题也成为了急待解决的问题。通过对西华大学建筑能耗数据的实地统计和分析,证明根据建筑的特点,构建基于电子式电能表、自动抄表系统的电能监控平台对于高校建筑能耗的监控和管理具有重要意义。
　　本论文针对由STM32 ARM处理器和RN8209/RN8302电能计量芯片构成的的单相/三相电能数据采集终端,和基于STM32 ARM处理器的数据集中器的设计方法进行了描述。并利用电力载波通讯技术将集中器和电能数据采集终端连成自动抄表系统。系统由终端采集电能数据,而后通过电力载波通讯将数据发送到集中器,再由集中器通过RS-485总线上传数据。
　　本论文首先介绍了数字电能表和自动抄表系统的研究背景、发展现状和主要技术难点;随后根据实地电能数据的采集和分析,分析了设计自动抄表系统,构建电能监管平台的必要性;接着重点介绍了系统的各部分硬件设计和软件设计;而后分享了整个系统的调试过程中遇到的以及需要注意的问题,以及解决这些问题的方法,最后对整个系统的设计进行了总结。
　　整个系统能在几乎无人工干预的情况下自动运行,电能采集终端自动采集、存储各监测点的能耗数据,集中器根据程序,定时抄表并上传数据。该系统为构建电能管理平台做了准备。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外发展现状

1.3 本课题研究内容

2 西华大学建筑能耗统计及分析

2.1 负荷能耗统计

2.2 负荷能耗数据分析

2.3 构建自动抄表系统的必要性

3 自动抄表系统的硬件设计

3.1 硬件设计方案

3.2 单相电能采集终端电路设计

3.3 集中器电路设计

4 智能抄表系统的软件设计

4.1 单相电能采集终端的程序设计

4.2 三相电能采集终端程序设计

4.3 集中器程序设计

5 系统调试与结果

5.1 硬件调试

5.2 软件调试

5.3 调试结果

参考文献

附录A 集中器实物图

附录B 单相电能采集终端实物图

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

致谢