【摘 要】
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智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一,承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务,是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础,在智能电网建设中扮演着不可取代的角色。智能电表及其管理系统的开发已经从控制生产用电深入到加强用电管理、提升用户体验,并对其功能性、安全性和实时性都有了更高的要求。目前电表管理系统存在功能性不足、难以扩展、兼容性低等问题。设计一套功能完备的智能电表管理系统不仅可以实现对电表的
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智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一,承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务,是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础,在智能电网建设中扮演着不可取代的角色。智能电表及其管理系统的开发已经从控制生产用电深入到加强用电管理、提升用户体验,并对其功能性、安全性和实时性都有了更高的要求。目前电表管理系统存在功能性不足、难以扩展、兼容性低等问题。设计一套功能完备的智能电表管理系统不仅可以实现对电表的管理及功能扩展,保证电表的安全性,还能满足用户的多样化需求,在一定程度上推动了智能电网建设和社会发展。本文从智能电表管理系统的发展现状出发,结合企业的实际需求,设计了一个具有数据自动采集、用户信息管理、用电数据分析和用电数据预测等功能的集中式电能表测控软件系统。企业可以远程实时监控、评估电表的健康状态,并采取适当措施防止窃电、供电中断和电能质量扰动。本文的主要研究工作如下:基于QT平台完成上位机开发,实现了对集中式电能表的控制和数据存储及可视化分析,为企业解决了基础信息管理和数据分析难题。利用信息编码技术设计通信协议实现了物联网智能电表的多种通信方式及双向通信。采用NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术,利用有人云物联网平台,实现上位机对集中式电能表的无线控制。编写Web服务程序,结合Spring Boot和Mybatis框架,实现用电数据自动采集并保存到My Sql数据库中,完成了远程抄表。使用基于LSTM(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络的模型,完成对用电数据的预测。企业可以根据电量预测调整电能供需,实现资源的优化配置。本文最后对集中式电能表测控软件和集中式电能表进行联调,对系统功能和稳定性进行测试。测试结果表明:测控软件系统运行稳定可靠;能够兼容多种通信方式实现对电表的控制;能够在计算资源有限的情况下,对用电量作出良好的预测。该系统满足了企业的基本要求,与现有系统相比,功能更加完备,系统更加安全。
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