基于电力载波的远程抄表电能表的设计

设计了基于电力载波的远程抄表电能表,计量准确度高,实现了数据远程传递、防窃电功能报警、断电数据保存及液晶显示计量信息等功能.整个系统设计集成度高,硬件电路稳定可靠,系统控制软件实时可靠,使得采用PL3201SOC芯片架构的电能表的功耗更低,计量准确度较传统的电子式电表更高,远程抄表功能便于集成化管理各用户电能数据,能做到实时监测电能信息,防止窃电事故和电网异常事故的发生.     

基于单相电能表的防窃电新技术的研究

针对当前严重的窃电现象以及现有防窃电措施的不足,提出并设计了一种基于单片机+双ADE7755结构的单相电子式防窃电电能表,两片电能计量芯片ADE7755完成相线、零线电流与电网电压的采集与计算,解决了数据采集与处理的实时性问题,单片机根据软件算法比较两片ADE7755的脉冲数,实现了对用户用电状况的实时监测、各种窃电方式的准确甄别和窃电时间的实时记录,并使成本大幅度降低,实际运用表明:该系统能够准确、实时地检测出窃电,且运行稳定可靠。     

基于TCC081C的多功能单相载波电能表

基于专用的载波通信芯片TCC081C设计了一种低功耗、低成本单相载波电能表。计量部分采用RN8209防窃电专用电能计量芯片,微控制器采用NECμ78F0525及其外围电路,实现分时计费、需量计量、防窃电、载波通讯等多种功能。测试结果显示所设计的电能表在精度上达到国标0.5s级标准的要求,掉电工作时电流消耗10μA,静电放电抗扰度达到16kV。     

基于GPRS的防窃电实时监控系统设计

针对我国目前存在的窃电现象,在分析了现有预防措施的基础上,提出了一种基于GPRS通讯网络的防窃电实时监控系统设计方案。本文不仅给出了该系统的功能和结构设计,而且详细介绍了系统防窃电功能设计和监控终端的设计。最后分析了该系统的特点。该系统在实际运行中取得了良好的效果,有效地遏制了窃电行为的发生。     

配电网故障定位与快速抢修系统研究

针对配电网发生故障后采用传统的人工巡线方式存在故障区段定位困难、抢修效率低的问题,设计了一种基于柱上故障定位监测终端的配电网故障定位与快速抢修系统。该系统采用柱上故障定位监测终端实时测量配电网数据,采用过流速断法判别短路故障、全电流法判别接地故障;当故障发生时,柱上故障定位监测终端通过GPRS无线通信模块将故障信息发送到监控主站,监控主站采用改进的矩阵定位算法实现故障区段的准确定位;故障类型及故障位置以短信方式通知相关工作人员并在监控主站界面上显示,从而可实现故障的快速抢修。仿真结果验证了该系统的可行性。     

实时分段三相负荷计量装置研制

以实现负荷全量程精确计量为目标,提出了按负荷量实时分段计量的电能计量装置设计方案.在负荷信号检测端,采取按三相负荷功率的额度进行实时分段的措施.通过控制切换电流互感器变比,并利用ATT7022B计量芯片和AT89S52单片机,对检测到的不同功率额度的用电负荷信号,进行不同量程的处理和计算,从而进行多功能用电负荷装置所要求的输出处理.实验结果表明,该设计已实现了全量程的误差均衡、精确计量及防窃电等多种功能.     

基于嵌入式的电量计量采集系统研究

考虑到目前电量计量采集系统线路布置复杂,针对窃电行为的监测和判断能力弱,本文研究一种基于嵌入式的电量计量采集系统。嵌入式电量计量系统的构成有两部分：高压侧用电信息无线监测装置和低压侧用电信息远程监测装置。高压侧用电信息无线监测装置的工作原理为对高压侧的电路信息进行采集,之后通过发射模块将信息传递至远程监控单元,监测人员可通过监控中心直接对电路信息进行远距离实时读取。低压侧用电信息远程监测装置对各个用电用户的用电信息进行直接识别,而后将识别分析结果输送到监控主站的信息库中。实验结果表明：高压无线检测装置检测到的数据通过换算后得到的用户用电情况曲线却不能和低压侧无线检测装置得到的数据曲线重合,说明该装置能够检测到人为窃电操作,验证了本文研究的嵌入式电量计量采集系统能够实现窃电的精确识别。     

基于TCP/IP协议的智能家居控制系统设计

基于TCP/IP协议和433 MHz射频无线通信技术,设计了一种用户远程家电控制系统。该系统选用STM32F103VCT6单片机作为核心控制芯片,采用DM9000AEP网络接口芯片(以太网控制器)实现单片机与互联网服务器之间的通信,同时使用CC1101芯片实现单片机与家电微控制器的射频无线通信,并通过433 MHz无线通信网络构建家庭内部网络,运用TCP/IP协议构建家庭外部网络。网络服务器可同时接收多个用户请求,并用网络服务程序处理与对应客户端的通信。通过对风扇进行的测试证明,该方案能够通过互联网远程控制风扇。     

智能配电变压器监测终端的设计

无线配变监测终端应用于10kV配电网,与配电自动化系统子站或主站进行无线通信,实现配电监测功能。本文阐述了一种基于GPRS通信方式的配电变压器监控系统中配变终端的设计和实现。该配变监测终端基于ARM处理器和uClinux操作系统,利用专用电能芯片AED7758进行变压器运行参数采集,经GPRS网络进行数据传输。本终端该具有精度高、可靠性高、实时性好、价格低廉等特点。     

基于透明加密的无线通信网络数据防窃取方法

在无线通信网络设备数量的剧增下,数据防窃取的有效性降低,设计一种基于透明加密的无线通信网络数据防窃取方法。对区块链网络中设备的行为表现实施分类与定义,以分类的设备行为依据评估设备和用户的信誉,构建设备和用户的信誉评估模型,便于认证设备与用户。设计一个无线通信网络数据防窃取模型。基于透明加密技术设计模型的透明加密方案,该方案主要应用于信誉评估结果较低的设备和用户。完成方案设计后,设计模型的组件结构,模型由身份认证组件、密文检索组件以及数据传输组件构成。搭建一个无线通信网络,用于测试设计方法的加密与数据防窃取性能。在测试中将CANoe软件作为实验平台,通过其Graphics功能记录测试数据,判定设计方法能否实现数据防窃取功能。测试结果表明设计方法实现了无线通信网络数据的加密且不影响数据使用,且其数据防窃取失误率低于1%,说明设计方法能够实现良好的数据防窃取效果。     

基于LoRa无线通信的工业机器人远程监控系统设计

目前设计的工业机器人远程监控系统存在抗干扰能力差、功耗过高的问题。基于LoRa无线通信设计了一种新的工业机器人远程监控系统,系统硬件主要设计了主控芯片、工业机器人接口、电源电路和位移传感器四部分。主控芯片为SX1265/7/8型号射频芯片,选用STM32F1103C8T6型号MCU主控芯片作为LoRa无线通信的组网处理硬件,根据MCU主控芯片性能建立信号链,采用SPI接口使SX1276无线收发装置和单片机设备的接口关联,利用锂电池作为电源电路,通过AME8800AEETL稳压芯片稳定锂电池电源电压,使用WXY31拉线式位移传感器实现传感。引入LoRa无线通信技术,建立LoRa无线通信信号储存时序,接收采集平台下发监控指令,更新显示屏上的机器人工作状态,实现远程监控软件操作。实验结果表明,设计的基于LoRa无线通信的工业机器人远程监控系统抗干扰能力得到有效加强,功耗明显降低。     

基于CAN和WSN的煤矿语音通信系统设计

针对现有煤矿语音通信系统的不足,设计了一种既可以够满足正常语音通信要求,又可以在紧急情况下保障应急语音通信的煤矿语音通信系统。该系统采用集成无线收发器和8051微处理器的CC2530作为主控芯片,采用AM—BE2000语音编解码芯片,正常情况下采用CAN总线通信模式,应急情况下采用无线通信模式。详细介绍了系统的硬件设计和软件设计,并通过定性和定量两种方法进行了实验,通过实验证明该系统的声音强度、语音音质、失真度等指标均能满足现场的需求。     

基于WSN的小区自行车防盗系统的设计

针对小区管理的需求,将无线传感器网络引入到小区自行车防盗系统中.以ATmega128L单片机为核心扩展了断线检测模块和以CC1000芯片为基础的无线通信模块,设计了无线传感器网络的电子锁节点和Sink节点.规划了无线传感器网络拓扑,设计了具有较高稳定性的简单无线通信协议,基于监控主机以多线程的方式实现了防盗监控软件.实验验证了方案的可行性,仿真验证了多节点情况下,通信协议的稳定性.     

低压用电客户保障系统的研究与应用

当前,低压配网缺少对低压用户安全保障和负荷分配遥控调节的有效手段,无法从源头上遏制用户用电不当发生的灾害。本文研究依托无线通信技术,以建成的营配监测指挥平台为基础,构建了低压配网用户电气量监测及负荷分配遥控调节系统,能够实现实时监测每个低压用户的用电信息,对配变负荷进行遥控调节。本文研究工作对配网扩建等技改项目提供有效、准确的理论依据。     

配电网通信技术研究

配电通信网是电力通信网的重要组成部分,一直以来由于缺乏适用的组网解决方案,成为电力通信网薄弱环节和制约智能电网在配用电侧应用的瓶颈。文章先是介绍了配电网的概念和特点,介绍了配电网自动化在电网中的重要性,通信技术作为配电网自动化系统的关键技术在电网中的重要性。通过对当前配电通信网常用几种主流通信技术进行了深入研究、分析其优缺点和进行经济技术比较,选择出经济、合理的配电通信网组网技术和建设方案。论证了在工程建设应用中,配网自动化通信系统大多采用以光纤通信方式为主、无线通信或配电线载波等方式为辅的组网模式。因此,对配电网自动化通信系统进行设计时,应先权衡各种方案的利弊进行通信方式的选择,然后根据配电网结构和配电网自动化的特点进行针对性的方案设计。只有这样才能建设一个稳定、可靠的配电网自动化通信系统,为配电网自动化打下良好基础。     

无线传感器网络在电力系统中的应用

概括了目前应用于电力系统中的几种主要的通信技术,包括电力线载波通信、光纤通信和无线通信技术,分析了几种通信方式的优势和不足。介绍了无线传感器网络的应用现状,研究了无线传感器节点构成与工作原理,并探讨了无线传感器网络在变电站自动化系统、电能质量监测、配电网设备监控与故障定位、输电线路实时监测等方面的应用。     

一种IPv6无线传感器网络节点的设计与实现

通过总结无线传感器网络硬件节点的设计原则,提出了一种无线传感器网络通用节点设备的基本构架,设计实现了基于超低功耗处理器Atmega128和射频芯片CC2420的无线传感器网络节点设备。该设备具有能量自检测功能,并可以改变通用硬件接口上的数据采集部分实现多种不同类型的应用。采用模块化软件设计,引入有限状态机进行系统模式调度,设计实现了既能独立运行又支持嵌入式操作系统的节点适应层软件。通过引入多个节点的温度采集与反馈控制实验和节点生命周期静态测试实验验证了本设计的可行性和实用性。     

基于窄带物联网技术的电量监控系统设计

针对现有电力仪表存在信号采集精度低,数据传输方式落后的特点,开发了一款集成无线通信功能的电力仪表。该仪表的硬件由供电电源、电量采集与计量单元、通信单元、控制与存储单元等组成。采用主控芯片STM32F030和新型数字式多功能计量芯片V9203,实现数据采集处理与本地存储。MCU通过窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）无线通信模块将仪表采集到的数据上传到OneNET云平台,实现用户在远程情况下随时通过前端网页登录系统查看每块仪表电量采集信息,便于监测与管理。经实验测试证明,此款电力仪表能够高效、准确地采集到电流、电压、有功功率和功率因数并将这些数据实时上传至云平台。     

基于GPS与GPRS通信的车辆主动防盗报警系统

设计了一套车辆主动报警系统,借助于无线通讯网络数据通道,通过GPRS以短消息和彩信形式作为数据传输方式,实现实时防盗报警功能。系统不仅利用多传感器对车辆状况的实时监控,还增加了现场图像实时采集,并借助于GPS全球定位系统进行车辆位置数据的采集,经过多次试验验证,系统完全能满足实时车辆防盗报警功能要求。     

基于单片机及FPGA的电力载波通信异常信号监测系统设计

为了保证电力载波通信网络的运行安全，以单片机及FPGA为硬件支持，设计基于单片机及FPGA的电力载波通信异常信号监测系统。根据电力载波通信网络的异常原因，设置异常信号特征作为判据。在建立的电力载波通信网络模型下，利用装设的信号采集设备、单片机以及FPGA元件，采集并处理电力载波通信信号。通过实时通信信号的特征提取与匹配，判定当前信号的异常状态，计算得出通信异常信号量和信号异常类型，最终以可视化的形式输出电力载波通信异常信号的监测结果。通过系统测试得出结论：与传统通信异常信号监测系统对比，优化设计系统的通信异常信号量的监测误差降低了1.37dBm，且通信异常信号类型的误检率得到明显降低。