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电力工业是公用事业,电能是一种特殊商品,电费管理是和市场竞争密切联系的一个方面,随着电网的不断发展和运行管理方式的商业化,电网电能计费及监控日益显示其重要性。在电力市场模式下,由于电价每隔一小时或半小时就要发生变化,现在所广泛采用的人工抄表方式将被完全淘汰。相比之下,采用自动抄表(Automatic MeterReading,缩写为AMR)系统要方便可靠得多,而且设备投入费用较低。自动抄表技术自八十年代诞生于美国后,直到90年代自动抄表技术才被引进到中国<'[1]>。
在自动抄表系统中通信信道的选择是系统设计的首要任务,直接关系到系统性能。目前自动抄表系统在下层网络抄收中,多数是只具备电力线载波或RS485某一种单一的抄收途径,这样的电表抄收系统在实际应用中,易受电网环境的影响,从而影响电表抄收的可靠性。而本论文中的网桥中继抄表系统使用南京三能电力仪表有限公司生产并最新推出的一类新型的网桥式智能多费率电能表组成底层电表网络,形成了电力线载波、RS485通信、红外等多种通信方式互为中继的立体交叉的抄收网络,能够最大限度的提高抄收成功率。同时,网桥电表组成的网络还可以脱离集中器、抄表网站独立运行,靠一台掌上电脑即可实现当地集中抄表,组成一个最简易的集抄系统。因此,网桥中继抄表系统是关于自动抄表的一个新思路与新应用,具有很好实用价值和市场前景。
本论文说明的重点在于GPRS/CDMA网桥中继低压远程自动抄表系统的总体架构设计、集中器软硬件设计、红外手持抄表机选型与软件设计。其中集中器硬件是采用ARM7嵌入式微处理器进行设计的,通过阅读集中器设计的章节,不但可以了解到自动抄表软件的主要流程设计(如自适应路由中继算法等),还可以了解到ARM嵌入式常用模块与综合系统的硬件设计。
集中器与红外手持抄表机的系统测试是在抄表实验环境中完成的,基本上验证了硬件设计上与软件算法设计上的正确性与可行性,但是本系统设计将来还需要在情况复杂多变的实际环境中进行检测和修正,真正提供出实地大规模电表网络的测试数据,对系统的性能(如抄表成功率,抄表时间等指标)进行进一步评估。