低功耗智能网络水表的设计

为实现远程自动计量用水量,提高水资源管理工作的效率和科学化水平,设计了一种集计量、计费、显示、管理及控制于一体的新型智能网络水表。通过网络通信技术与集中器、管理计算机联网,构成多功能低功耗用水量远程抄表系统。重点分析并阐述了以低功耗为出发点的智能网络水表的硬件及软件设计。     

基于ZigBee的无线水表抄表系统的设计

为方便、准确、及时地对用户水表用水量进行抄读,实现水表抄表的自动化、网络化和规范化,建立了基于ZigBee无线网络的自动抄表系统,提出了无线抄表的方案,并完成了对节点电路及各相应模块电路的设计。通过测试,节点模块能准确地对脉冲水表进行抄读,并且各节点之间可以顺利、准确地实现数据的传输,证实了将ZigBee技术应用于无线抄表的可能性。     

一种太阳能集热分户抄表计费系统设计

该文介绍了基于PLC的太阳能集热抄表计费系统,首先提出一种热水计费方案,即热水费用由自来水水费、可能消耗的电能费用以及管理费组成,在此基础上,设计分户热水表和电表的抄表系统的网络结构,并设计水表远程抄表系统和电表远程抄表系统的硬件和软件方案。该系统经过几个月的测试运行,抄表准确、计费合理,达到了预定效果。     

NB-IoT技术在智能水表中的应用研究

随着“智慧水务”在水务行业内掀起的浪潮,对用水数据的精确计量、无线传输、远程监测及对水务设施的低功耗运行应用需求日益增加。其中,采用低功耗窄带物联网NB-IoT技术的智能电磁水表,以精确计量、高可靠性、高防护等级、低功耗、宽量程、整机IP68潜水设计、多参数测量、多报警输出、数据无线传输等特点脱颖而出。其中,NB-IoT无线传输模块通过RS485采集电磁水表的累计流量、正向流量、反向流量、瞬时流量、瞬时流速、压力、报警信息等计量数据;结合近距离无线传输蓝牙技术,通过手机应用软件便携式读取及设置参数;打包模块NB通信卡信息、电池电压、信号强度等状态数据和电磁水表计量数据组成报文,利用NB-IoT技术将报文传输至水务管理平台,实现对供水管网的运行监管。     

多类型智能表数据集中器的研究与设计

为提高自动抄表系统的效率,论文介绍了一种可对水、电、气等多种类型的智能仪表进行数据采集和管理的新型数据集中器的结构模型。集中器以S3C2440微处理器为硬件核心,嵌入式μCLinux为操作系统,实现了数据采集、分析、存储、以太网、GPRS通信等多任务功能。此模型数据集中器主要针对多类型智能仪表数据信息进行采集,通过RS485或ZigBee无线通信上传到数据集中器。集中器具有Webservice服务功能,用户可登录访问集中器Web页面,对智能仪表访问、管理。     

电能计量采集及计费自动化系统设计分析

虽然电能计量采集及计费自动化系统因为采取分级管理的模式,所以在设计时应该考虑到用户的类型,但是无论考虑哪些因素,在设计时都应该实现总体目标,并且满足设计要求以及遵循设计原则,否则该系统在运行过程中,非常容易出现故障。本文首先介绍了电能计量采集及计费自动化系统设计的总体目标以及设计要求;其次概述了该系统设计时应该遵循的原则;最后阐释了远程抄表终端系统,希望有所帮助。     

智能远程水表管理系统的设计与实现

人工抄表消耗大量的人力,物力,而且采集数据的时间跨度大,采集数据的准确度低;为此,该文在阐述智能远程水表管理思想基础上,提出了一种对普通水表进行非破坏性地改造实现远程自动抄表的系统整体方案,并同时给出了一种该系统整体方案的实现方式,其中包括系统水图,数据采集上,上位机的数据处理和管理等软硬件的设计及调试。整个抄表过程速度快,效率高,操作简单等特点,这将大大降低投资费用和运行费用以及提高居民的承受能力,具有重要现实意义和实际应用价值．     

一种新型数据采集系统的设计与应用

近年来，水表、电表及煤气表（简称三表）的数据采集系统在智能楼宇中得到了广泛的应用。针对应用中的数据采集准确度低的问题，通过对采集方式的分析，提出了采用8259A中断控制器配合单片机采集数据的思想。设计了一种利用中断方式的数据采集系统，给出了其硬件电路框图和主要软件流程图。实践证明，数据采集系统的准确度大大提高，在智能楼宇中会得到广泛应用。     

基于GPRS大口径水表远传系统在水司中的应用

针对供水行业水表计量的信息化发展要求,本文在介绍大口径水表远传工作原理的基础上,采用可测倒流的计数装置,将水表信息传送给水表传输端站,利用网络运营商提供的GRPS网络,实现公户水表表字传输到远程抄表系统的数据库中。系统具有倒转预警功能,数据及图表统计等功能。     

基于si4432的无线自组网抄表系统的设计

无线自组网技术在无线数据传输中占据重要地位,是无线数据传输的关键。基于si4432低功耗的无线自组网络的抄表系统,采用MSP430的主控芯片,能够快速、可靠地传输数据,具有传输距离远、性能稳定、功耗低、性价比高等优势。该网络主从节点,从从节点之间能够自动识别、组网,传输过程能够寻找最优路径;通过多级跳跃传输距离可达10 km以上。通过si4432对前导码同步字的识别机制,应用于模块间的地址识别,保证数据在制定模块间传输,可增大整个网络节点的数量和稳定性。该系统运行对水表数据进行了采集,结果表明该系统能够稳定、快速抄取水表数据,应用于水表等智能仪表抄表领域,可高效实现远程自动抄表。     

Privacy-preserving smart metering revisited

Privacy-preserving billing protocols are useful in settings where a meter measures user consumption of some service, such as smart metering of utility consumption, pay-as-you-drive insurance and electronic toll collection. In such settings, service providers apply fine-grained tariff policies that require meters to provide a detailed account of user consumption. The protocols allow the user to pay to the service provider without revealing the user’s consumption measurements. Our contribution is twofold. First, we propose a general model where a meter can output meter readings to multiple users, and where a user receives meter readings from multiple meters. Unlike previous schemes, our model accommodates a wider variety of smart metering applications. Second, we describe a protocol based on polynomial commitments that improves the efficiency of previous protocols for tariff policies that employ splines to compute the price due.     

基于CDMA网络的远程自动抄表系统设计

为了实现电能表读数的远程自动抄表。本文介绍了基于民用CDMA无线网络,采用由WAVECOME公司开发的Q2358C模块而设计的一种新型远程自动抄表系统。该系统由电能表、微控制器、无线收发模块、CDMA网络和计算机等部分组成。无线收发模块是实现信息无线传输的关键部件,通过AT指令与计算机和微控制器通讯,电表数据以短信息方式传输。在详细描述远程自动抄表系统的结构后,研究了短信收发平台及其实现方法。系统具有成本低、实时性好、安全方便等特点。     

多网融合下异构分层的智能化供水系统研究

在多网融合的过程中,网络和服务覆盖的范围向更多的行业延伸。探讨供水行业的智能化供水系统,特别是系统的网络架构、远程预付费、IC卡预付费、自动抄表功能的设计。针对目前用水计量与信息环境的复杂特点,提出在多网融合环境下按异构分层模式来构建系统。该系统采用多线程的集中轮询异步模式实现智能水表远程预付费功能,应用虚拟串口技术解决分布式远程设备控制以实现 IC 卡表预付费功能,具有可调时间的自动抄表及水费自动结算、水损分析等功能,应用表明了该系统的有效性与适用性。     

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。     

基于改进自适应卡尔曼滤波的电力大负荷预测与计费研究

电力大负荷预测是电力公司进行高效电力系统规划和运行的重要基础;为了提高电力负荷预测精度进而更加有效地估计电力计量与计费,创新地提出了一种基于改进的自适应卡尔曼滤波(AKF)的电力大负荷计量计费预估方法;分析了电力负荷预测研究现状,针对传统卡尔曼滤波算法不足,引入自适应遗忘因子对卡尔曼滤波算法进行改进,建立数学模型、整定因子调整模型关键参数,得到电力大负荷数据的预测值,最终通过计量计费转换公式得用电量以及电费计量预估值;仿真结果表明：基于AEKF的电力大负荷计量预测方法的负荷预测结果与实际结果误差小于1.35%,电力计费预测结果与实际结果相对误差小于1.263%;应用实例证明：基于AEKF的电力大负荷计量计费预估方法,能够提高电力公司的调度效率12%,增加电费营收5.3%～12.2%。     

三相智能电能表的GPRS远程采集模块设计

针对电力公司无线通信模块外置的三相智能电能表的应用,使用 STM32 F103设计了 GPRS远程数据采集模块,以实现 Q/GDW1376.12013主站上行协议、电能表DL/T645-2007下行协议和一类实时数据、二类冻结数据的采集/存储功能.远程采集模块使用下行 RS485接口抄收电能表数据,并存储电能表数据于远程采集模块外扩的 DataFlash内,最后通过SIM900A上报给采集主站.经过协议一致性测试,GPRS远程采集模块具备了国网采集终端的基本功能.     

基于短距无线通信与3G的无线集中抄表系统

分析现有抄表系统存在的不足,介绍基于短距无线通信与3G的无线集中抄表系统。结合短距无线通信与3G技术,数据的汇聚与转发均通过无线方式进行。将采集到的计量表数据通过3G网络转发到计费部门的数据管理中心。与现有的抄表系统相比,该系统具有布置灵活、抄表范围大、功耗低、实时性好、干扰小等特点,在实际应用中有较好效果。     

集中供热系统中防止“窃热”行为的动态监控网络

建立了一套新的热量表动态监控网络,通过该网络可以防止“窃热”现象。国内的大多数热量表都没有联网,少数联网的热量表也仅是为了远程抄表收费方便的目的,在该抄表网络上没有动态、实时地传输各个热量表的热水流量、进出口温度等数值。建立的热量表动态监控网络对该抄表网络进行了很大改进,在该抄表网络上可以动态、实时地传输各个热量表的热水流量、进出口温度等数值,并通过对这些数据进行分析,可以有效防止“窃热”现象的发生。     

基于ARM的电能量远程终端平台的设计

嵌入式系统是指以应用为核心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。电能量远程终端(ERTU)是电能量计量计费自动化系统的重要组成部分,其主要功能是自动采集电表数据,对采集到的数据进行分类缓存,响应前置机的召唤,上传数据到数据库,同时处理前置机发下的控制指令。本文介绍了基于ARM设计电能量远程终端平台的意义;以ARM微处理器S3C2410为核心的嵌入式系统的开发思路,并将其应用到电能量远程终端平台的硬件和系统软件设计之中的具体流程;介绍了系统测试方法。     

基于机器视觉的水表抓取系统

目前国内对水表的检定多采用人工的检定方式,过程中存在许多重复人力操作,造成检定过程费时费力.为了解决这一问题,本文在水表检定过程设计了用工业机器人代替人工完成水表的检定工作,提出了一种基于机器视觉的水表抓取方法.系统通过YOLOv3网络对处于不同环境下的不同型号的水表进行检测,获取目标水表的型号和位置后再进行水表的位姿检测得到水表抓取点坐标与水表姿态角并控制机器人进行抓取.实验表明,该系统能在不同外界环境下实现不同型号水表的抓取和精确放置,具有较好的鲁棒性和较高抓取成功率,能够满足实际水表自动检定线上的水表抓取需求.