能源智慧计量系统及实物仿真装置研究

摘要

能源计量作为能源生产，消费以及进出口贸易结算的基础，对其研究具有重要的意义。20世纪数字时代涌现出的电子技术、物联网技术和计算机技术等先进技术为能源计量实现数字化提供了技术支持。智慧计量作为智慧城市的重要组成部分，对其研究具有重要的战略意义，主要研究应用在线监测和远程校准。本文结合能源计量和智慧计量的特点设计能源智慧计量系统，并搭建实物仿真装置，进行实验，其主要研究内容如下：
　　首先阐述了课题的选题背景，在查阅国内相关文献的基础上，综述了智慧计量、物联网技术和远程校准技术的发展和应用现状，介绍了课题来源，并提出了本课题研究的主要内容。接着，介绍了能源智慧计量系统工作原理并阐述了远程校准的原理及液体和气体流量计的校准数学模型。然后，设计了能源智慧计量的硬件系统，包括水油和天然气实物仿真装置以及基于无线自组织网络的终端。最后设计了系统的软件平台，并介绍了系统的通信协议，以及无线自组织网络的算法和协议。
　　系统建立完成后，开展一系列系统测试实验研究，对校准系统的不确定度进行评定。实验证明，数据采集终端与平台通讯良好，数据能实时准确传送，校准平台对实验系统内仪表进行校准，得到该水油和天然气远程校准系统的扩展不确定度分别为0.78％和0.52%（k=2），系统具有实际应用的可行性。

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1绪论

1.1选题背景

1.2国内外研究现状

1.3课题来源与主要研究内容

1.4本章小结

2能源智慧计量系统工作原理与模型

2.1能源智慧计量系统工作原理

2.2系统功能需求分析

2.3远程校准原理

2.4本章小结

3硬件系统设计

3.1能源智慧计量系统整体设计

3.2实物仿真装置设计

3.3基于无线自组织网络智慧计量终端设计

3.4本章小结

4软件平台设计

4.1软件平台整体设计

4.2能源计量数据平台

4.3通信协议

4.4本章小结

5实验与数据分析

5.1实物仿真装置实验

5.2终端测试实验

5.3软件平台实验

5.4远程校准实验

5.5不确定度分析

5.6本章小结

6结论

6.1总结

6.2创新点

6.3本课题进一步研究

参考文献

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