基于泛在电力物联网的智能电能表远程控制装置

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  摘  要:泛在电力物联网的建设可以实现对对电力系统运行状态的感智,运行数据高效处理。本文针对泛在电力物联网的定义和特点进行分析,并对以泛在电力物联网为基础的智能电能表远程控制装置的功能结构进行分析,最后对电力物联网智能传感及终端技术进行展望。
  关键词:泛在电力物联网;智能电表;远程控制装置
  1泛在电力物联网的定义和特点
  泛在网、物联网的起源都来自于美国,两个概念的边界有所不同。泛在网可以使个人及设备在何时、何地都以任何方式,都具备接入服务及通信的能力。人与物、物与物相互间的通信是该网络最为显著的特点。物联网强调对网络资源进行整合的能力,利用物品相互间的联系,对设备进行智能化的维护和管理,是信息和物理空间结合的技术。把原来的传感器网纳入进来,泛在网、传感器网和物联网相互间的关系可以采用图1进行表示。
  针对电力系统的具体物点,国家电网对泛在电力物联网的定义为,是该种网络可以把用户、电力设备、电网企业、发电企业、人和物进行有效的连接,对网络中的数据进行共享,为社会、电网和用户等提供服务,把电网作为网络的枢纽,为电力行业和市场创造更多的发展机遇,从而实现有价值的服务。为了建设泛在电力物联网体系,需要完成异构信息的交互,从而形成更大的物联网框架体系。
  2智能电能表远程控制装置功能结构
  2.1控制模块
  远程控制装置控制单元是由单片机、液晶显示驱动电路、时钟系统、数据存储、红外传感器控制电路、继电输出电路、电源接口,数据编程接口及通信接口等电路构成。控制单元采用R5F212B8SDFP作为控制核心,具有较宽的工作电压,内部设置有64K的ROM存储器、3K的RAM存储器。可以运行较高效率的程序指令,可以快速的执行控制程序。具有较小的功耗,采有运行模式来实现功率调节。存储器可以保存较大容量数据,不容易出现数据丢失。时钟系统采用RX8025T作为核心部件,内部设置较高稳定度的32.78kHz频率晶振,具有温度补偿功能,消耗的功率比较低,可以达到0.8/3V,工作电压的范围为2.2-5.5V,采用I2C总线方式。液晶显示电路是由驱动电路及液晶屏构成,驱动电路应用BU9792FUV作为核心元件,电压的工作范围为2.5-5.5V,采取低功耗设计方式,设置有上电复位电路。断电路输电回路是由检测电路和驱动电路构成,通信接口电路主要有电力线路载波数据接口及GPRS数据单元接口。红外传感电路是由红外发送和接收电路构成,接收电路的核心元件采用HS0038B,在较强的电磁干扰环境中,可以实现较为稳定的信号输出。如果系统收到38K容量的载波信呈,需要经过单位片进行处理之后可以形成最初的数据信息。信号发射电路采用TSAL6200作为核心元件,采用单片机的PWM引脚形成频率为38K的载波信号,通过TSAL6200进行数据加载之后实现红外信号发射。
  2.2电源模块
  智能电能表远程控制装置的电源模块主要有220V交流电压接口电路、变压滤波处理电路、稳压控制电路、备用电池电路等构成。变压滤波可以划分成两路,一个电路采用主控模块为装置进行供电,另一电路可以为通信控制模块供电。变压电路采用两路电压IS35D15-22B2、整流处理装置为SIZB60、稳压处理电路采用的核心元件为78L05。备用电池电路可以划分为电池性能检测及供电回路,采用锂电池作为备用,具备的电池容量为3.6V/1200mAh.
  2.3通讯模块
  通讯单元是由低压电力载波控制模块、红外通信电路和GPRS信号通信电路构成。智能电能表远程控制装置采用低压电力载波数据处理单元,或者红外手持装置来对多个用户的电能使用数据进行,并对数据进行保存和记录,可以与通信主站利用GPRS通信控制回路进行数据信息的传输和交互,可以对多个用户的电能表进行通斷控制,如果用户欠费超过一定额度,则停止对该用户进行供电。低压载电力线载波数据通信,是泛在电力物联网的数据通信的重要补充,采用电网内现有的电力线作为载波数据的传输通道,可以使多种电力智能设备相互间完成通信。
  电能表远程控制装置可利用红外通信单元、低压电力线载波通信技术来对电能表标识号和版本进行读取,确定好通信协议,不再需要工作人员进行操作,可以使泛在电力物联网的物与物之间实现信息互联,可以能电能表中的使用数据时进行采集处理,对用户的电量使用情况进行计算。电力载波数据通信模块可以把PLCI36G-Ⅲ-E作为控制芯片,具有很强的通信性能,数据通信过程十分可靠,可以在内部设置高效帖中断转发,并对通信信号强度进行指标,并对信号相位进行检测,配置多种网络通信协议,不需要投入较多的资金便可组建起系统,消耗的功率比较小,不需要较多的外围电子元件。无线数据通信模块采用ME3000作为核心元件,内部具有TCP/IP通信协议,可以进行虚拟在线,数据上行传输速率可达到42.8kbps,下行的数据传输速率为85.6kbps。
  3泛在电力物联网智能传感及终端技术展望
  智能传感和终端装置是该网络建设的前提和关键环节,具有较高测量精度和通信能力的智能传感技术是不可缺少装置。需要对电力设备的复杂工况特征进行数据采集,由于很多电力设备运行在恶劣的环境下,需要传感装置可以应对电力设备的多维参量进行高精度的采集,保证数据信息的可靠性。为了保证数据信息的处理和分析效率,需要对电力设备的可靠性进行评价,把智能传感装置和电力设备结合到一起,是解决泛在电力物联网数据采集可靠性和精度要求的有效措施。需要对电力线载波通信技术加大研发力度,对电力设备运行状态参量建立起数学模,研发数据聚合和故障诊断技术,满足不同电力设备对智能传感设备的需求。
  4结束语
  综上所述,泛在电力物联网可以实现电网物与物的数据互联,可以采用低压电力线载波通信技术及红外通信技术,从而实现对智能电能表的远程控制装置数据通信和交互。采用无线远程通信技术,可以让数据管理中心及时开放计算机网络,从而实现对电能表数据存储和共享,可以对电能表进行高效的管理,对超出电量上限的用户停止供电。智能电能表远程控制装置,有效的弥补现有电能表技术的不足,可以更好的满足泛在电力物联网的建设需求。
  参考文献:
  [1]单葆国,史海疆.泛在电力物联网的发展前景[J].电气时代,2019(06):35-37.
  [2]孙德栋.信息通信技术支撑泛在电力物联网建设[J].供用电,2019,36(06):1.
  [3]王洪勉,孙慧,郑利斌,李新军.泛在电力物联网智联单元设计与实现[J].供用电,2019,36(06):5-9+28.
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