低压电力抄表系统集中器部分的设计与实现.doc

低压电力抄表系统集中器部分的设计与实现随着建筑、住宅条件的不断改善，人民群众对电力仪表的智能化要求日益提高，同时电力管理部门出于对数据统计及收费等管理需要，也要求对传统的人工上门抄表方式进行变革。随着现代电子技术的发展，通讯技术、计算机网络技术都有了飞速的进步，而二者的结合又进一步演化出许多新的通讯方式和通讯系统，而传感技术的进步，则促进了各种智能远传仪表的产生，这些都为自动抄表系统的实现提供了条件。本文分析了国内外集中抄表系统的发展现状和趋势，讨论了抄表系统中常用的数据传输方式，根据广东省电网公司最新发布的低压电力集中抄表系统建设条件书中的技术规范，提出了基于RS-485总线技术的集中抄表系统。系统采用四层结构，第一层为主站系统，由现场应用服务器、数据库服务器组成，负责数据存储和提供人机界面；第二层为集中器，集中器负责收集多功能电表及采集终端的数据，并进行存储；第三层为采集终端及多功能电表，采集终端负责作为集中器与测量点之间的通信中继；第四层为测量点，一般为RS-485单相电表。本系统中，第一层与第二层之间采用PSTN或GPRS进行通讯；第二层与第三层之间及第三层与第四层之间通过RS-485总线进行通讯。本文主要研究了抄表系统中集中器部分的软件和硬件实现，为了满足系统性能要求，选用了具有双串口的增强型单片机W77E516作为集中器部分的微处理器，为了增强系统的抗干扰能力及符合中国电力科学院的EMC(ElectroMagneticCompatibility电磁兼容性)认证要求，在电源部分和RS-485通讯电路增加了抗干扰性设计；系统软件设计中引用了嵌入式操作系统Rtx51Tiny版，来提高系统的并发性，改善系统的响应时间；在软件设计中，通过采用看门狗定时器、设置软件陷阱和在通信协议中增加和校验来提高系统的健壮性。目前，系统已通过实验室测试，并通过了电力科学院的EMC认证，已投入到广东南海一居民小区现场运行，运行结果表明，抄表系统能够很好的实现巡抄、冻结日末电量、冻结月末电量等功能，抄表正确率达到99％以上，达到了系统预期的设计目标。