图3-1 主程序流程图 图3-2 串口中断子程序框图
4. 结论 本论文主要研究了智能电度表的硬件设计，在硬件的研制过程中考虑到了可靠性及实用性。但是由于研究时间和条件上的限制，本设计还有许多需要改进的地方。比如，在软件的设计中，只是笼统的给出了软件流程图，没有具体的程序，由于时间上的限制，没有全部完成非常遗憾。希望可以在以后的时间加以完善。智能电度表在我国具有巨大的发展潜力，虽然起步较晚，但势头非常迅猛。在鉴于我国幅员辽阔，各地、乃至同一城市不同区域的电网结构、电网布局以及负荷情况都不相同的实际情况下，本着降低成本、提高可靠性的原则，因地制宜地开发出各种适宜的智能电度表。这样，一个城市或电业局可以真正实现电能自动监测、调度管理系统，使我国的电能自动化管理水平向前迈进一大步。 在一些城市住宅建设发展较快的城市，已经有多个智能化小区安装了智能电度表。对于电力行业管理者来说，对各类不同用户的不同用电负荷可以进行准确地记录，是智能电度表最吸引他们的地方。业内人士预言，随着各种智能电度表产品的问世，“人工抄表”退出历史舞台，智能抄表系统“一统天下”的日子不远了。 ① 社会效益分析 (1) 智能电度表为“一户一表”工程的实施提供了有力支持。 (2) 智能电度表能够使抄表人员从抄抄写写中解放出来，投身到“优质服务”中去。 (3) 智能电度表能够避免抄、核、收环节中人为造成的人情电、关系电和抄表差错等一系列因素，减轻了居民负担。 ② 管理效益分析 (l) 智能电度表能够提高抄表质量，避免估抄、漏抄和错抄。 (2) 缩短抄表周期，避免因工作量大而导致的“双月抄表”现象。 (3) 智能电度表可实现“同步抄表”。即总表和分表同时抄录，有利于线损计算。 (4) 智能电度表可实现对用户异常用电的实时监控，遏止窃电现象。 ③ 经济效益分析 (l) 节省人力的效益：智能电度表可节省几十名至几百名工作人员，假如 每个抄表员每月抄表1000户，每人年薪1.5万元。智能电度表可直接经 济效益达几十至几百万元。 (2) 降损效益：智能电度表系统能够挽回线损损失。它带来的利益不仅仅 只局限于直接经济效益。实际上，其所带来的隐含的、间接的经济效益则 远高于直接带来的经济效益。 智能电度表的新技术展望主要是电能表和智能抄表技术的新技术展望。各种智能电度表都有其特点，有其相适应的应用环境和存在条件，我们在现有技术的基础上，结合各种系统的优势和长处，使其扬长避短发挥出更大的优势。 （1）、网络化电度表 电能计量信息网络是一个由电能计量与智能抄表系统集成的新概念，其中电度表本身应带有上网接口并具备通讯能力。设计好网络的硬件编码、技术指标与功能、通信规约、软件平台与数据格式统一，要做到原有各系统接口统一与兼容。实现实时抄表、实时计量与分析实时管理。 （2）、多用户智能化电子式电度表 这种模式是多个用电户共取一个公共电压，而每个用电户的电源进线处只需装一个CT即可，这些采集到的电流、电压信号就地由微处理器处理。所有用电户的用电信息都交由设在异地的一台微机来处理、记录和存储，见不到传统意义上电度表的踪影了。 1）基于移动无线网络(GSM)的抄表系统 GSM智能抄表是一种基于智能小区完善的硬件环境发展起来的自动抄表技术。这种完善的硬件环境主要是指完善的居民住宅小区智能化管理系统，主要包括住户信息管理、安防(防盗防入侵系统；电视监控；门禁系统)和通讯(闭路电视；电话程控交换机；无线基站)等功能模块。其智能抄表的基本思路是：所有用户的数据通过蜂窝移动无线网GSM以短信息(SMS)的模式上传到GSM网的SMS中心；SMS中心将接收到的数据通过专线传递给用电管理部门等的数据处理服务器。由于现在GSM网的覆盖面已几乎遍及全国，故构建这种智能抄表系统时，完全可以利用现成的GSM无线网而不需再新建基站，而且，这样的智能抄表系统一旦开发成功，可直接向有需求的地方推广，不需因地域的不同而进行改造。 2）INTERNET抄表 现代居民住宅小区智能化管理系统的一个最新发展动态是“一切都上网”，宽带网线路建设及网络花费一天天降低，使这一切变得越来越现实，有线电视、IP电话、远程医疗、网上购物等全方位服务，可视电话以及电表，水表和防盗/防灾探测报警器等都联到网上，由居民区的物业管理部门完成对本小区所有居民用户的生活和消费的网络化管理。在这样的网络化管理模式下，智能抄表只是该系统所具有众多功能中的一种，随着这种管理系统的不断完善和健全，智能抄表在其中所占的成本消耗将会不断下降。 3）蓝牙技术 蓝牙技术(1998年出现，是一种采用2.4GHz IMS[Industrial，scientific and Medical]频谱的短程无线技术，主要用来打破现时一般以红外线或电缆线联系不同产品时受到的限制，能够在约几十米的距离内无需连接电缆线或红外接口就可进行数据交换。蓝牙技术的迅速扩展给我们以新的启发：能否将蓝牙技术用于自动抄表? 有人说，蓝牙技术离能真正实用还需一、两年的时间；还有人认为，蓝牙技术不会往自动抄表方向“伸腿”，因为相对于现在的蓝牙芯片来讲，有些已有抄表技术的成本比较低；但有人想到，对那些利用现有自动抄表技术很难抄到的所谓“死角”处的电度表，利用蓝牙技术可能再好不过了。蓝牙技术到底能否在智能抄表方面获得应用无需争论，但作为从事微机化测量技术与仪器仪表研发的工程技术人员，应该在每一项新的计算机、网络、通讯和微电子技术诞生之后就立即着手考虑，它能否给自己所从事的科研带来革新性的发展和变化。 致 谢 经过几个月的努力，我终于完成了智能电度表的硬件设计，可以说是如释重负，倍感轻松，在此对老师们的指导和教育表示由衷地感谢。 在此，首先我要向我的指导老师张伟，致以衷心的感谢。他工作认真负责，一丝不苟，及时的询问我们做课程设计的进度。对同学的帮助不是简单告诉，而是让我们用自己掌握的知识进行探索，最后，在一起经过激烈的讨论，得出结果，使我们能够形成自己的学习方法。并且督促我们养成良好的学习习惯和严谨的科学作风。最重要的是，张老师反复强调对待困难不要轻易放弃，要坚持不懈。这不仅使我顺利的完成课题，更培养了自己乐观向上的科研精神，这种精神也会无形的鞭策我在以后的工作学习中做事认真，精益求精。 另外，我还要感谢在这四年中所有教过我的老师们，正是他们的辛勤工作，使我在这四年之内学到了丰富的知识，培养我自学自立的学习风格，在不断的学习中完善自我，充实自我。在此我再次表达我对所有教导过我的老师们的诚挚谢意！ 最后，要感谢我身边的同学们，在遇到许多自己不懂的问题时，他们给我不小的帮助，是他们不断的支持我做完最后的工作。在这里对他们表示真心的感谢！ 参考文献： [l] 赵洪山等 低成本多用户智能电度表的设计 华北电力大学 2000 [2] 卢章发 智能电度表的研究 广东工学院 1996 [3] 焦阳 智能电度表系统的研制 河北轻化工学院 1997 [4] 姚存治等 智能电表及远程集中抄表的现状和发展趋势 河南职业技术师范学院 2004 [5] 赵海兰等 智能电度表的设计与研究 沙洲职业工学院 2005 [6] 朱彤等 智能多用户电能表的开发与应用 重庆邮电学院 2001 [7] 薛建生 智能电度表的误差分析与修正 辽宁大学 1996 [8] 王子章 智能电度表 军械工程学院 1996 [9] 罗崇熙等 智能电度表计量误差分析 《电机电器技术》 2001 [10] 林聪仁等 多功能电度表的关键技术 厦门大学 1997 [11] 胡汉才 单片机原理及其接口技术 清华大学出版社 2002 [12] 徐惠民等 单片微型机原理接口及应用 北京邮电大学 2000 [13] 张毅刚等 MCS-51单片机应用设计 哈尔滨工业大学 1997 [14] 张振容等 MCS-51单片机原理及实用技术 人民邮电出版社 2000 [15] 何立民 单片机应用技术 北京航空航天大学出版社 1998 [16] 李华 MCS-51 系列单片机实用接口技术 北京航空航天大学出版社 1993
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