物聯(lián)網(wǎng)在機(jī)械電表數(shù)字化改造中的應(yīng)用.pdf

1、電量遠(yuǎn)程抄表方便簡單，能夠大大減少計(jì)費(fèi)征繳的人力成本，是供電管理的大勢所趨。傳統(tǒng)的機(jī)械電表無法直接輸出數(shù)字化的電費(fèi)計(jì)量數(shù)據(jù)，近年來，國內(nèi)外多采用智能電表直接替換機(jī)械電表的方式進(jìn)行自動(dòng)電抄表系統(tǒng)改造，該方式的問題在于棄用原有的機(jī)械電表會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)，而新裝智能電表也會(huì)帶來較高的購置成本。基于上述考慮，摩洛哥王國電力部門提出了對(duì)機(jī)械電表進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電抄表，從而降低智能電網(wǎng)建設(shè)成本的設(shè)想。此外，我國也有大量機(jī)械電表在役使用，同樣存在

2、此類需求。本文正是在上述背景下所開展的機(jī)械電表數(shù)字化改造技術(shù)研究。
　　本文主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)方案設(shè)計(jì)。通過需求分析及方案論證，確定了基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的系統(tǒng)方案，包括采集終端、基站和主站三部分。其中，基站是整個(gè)抄表系統(tǒng)的樞紐，它通過無線網(wǎng)絡(luò)抄讀下層采集終端的電費(fèi)計(jì)量數(shù)據(jù)，并通過互聯(lián)網(wǎng)與上層主站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
　　(2)硬件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)工作包括采集終端數(shù)字化改造和基站硬件設(shè)計(jì)兩部分。采集終端數(shù)字化改造部分完成

3、了采集終端傳感器、控制器、射頻與電源四部分的電路設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)采集終端對(duì)電費(fèi)計(jì)量數(shù)據(jù)的數(shù)字化存儲(chǔ)與上傳;基站硬件設(shè)計(jì)部分完成了基站的電源、網(wǎng)絡(luò)通訊和射頻等模塊的硬件設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)基站定時(shí)或根據(jù)主站命令抄讀采集終端計(jì)量數(shù)據(jù)并上行傳輸。
　　(3)軟件設(shè)計(jì)。確定了數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，并完成了采集終端、基站及主站軟件設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)電費(fèi)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)與管理的功能。其中，主站軟件設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和用戶軟件設(shè)計(jì)兩部分，用

4、戶軟件又包括管理員應(yīng)用程序和個(gè)人Web訪問頁面兩部分。
　　(4)算法研究。針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)的偶發(fā)誤碼現(xiàn)象，論文嘗試提出了一種多模盲均衡算法以對(duì)信道進(jìn)行補(bǔ)償，以降低誤碼率。
　　(5)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。搭建了模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并對(duì)系統(tǒng)的功能試驗(yàn)及可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，基本達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求。
　　實(shí)驗(yàn)表明，本課題基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的數(shù)字化機(jī)械電表能夠?qū)﹄娰M(fèi)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程抄讀，從而能夠在未來為摩洛哥及我國