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摘要:通過(guò)比較高壓無(wú)線監(jiān)視模塊和用戶用電量遠(yuǎn)程監(jiān)視單元的數(shù)據(jù),確定用戶的功耗是否存在異常,并將該數(shù)據(jù)發(fā)送回監(jiān)視主站。供電部門的員工通過(guò)監(jiān)控用戶的用電規(guī)律,從而證明竊電行為的證據(jù)。本文通過(guò)具有無(wú)線通信功能的智能電表和插座對(duì)用戶用電量的采集。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試,本文設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、易于操作。
關(guān)鍵詞:嵌入式;電量采集;遠(yuǎn)程抄表
一、電量監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
(一)1ADE7755程序設(shè)計(jì)
ADE7755電量計(jì)量模塊的有功功率以脈沖的形式輸出,選用的電流測(cè)量參數(shù)范圍是1.5A-10A,基本電流是1.5A,最大電流是10A,脈沖常數(shù)為6400,即ADE7755輸出脈沖為6400個(gè)時(shí),用電量達(dá)到1度電。明白ADE7755工作原理后,通過(guò)采集脈沖輸出腳的脈沖個(gè)數(shù)即可轉(zhuǎn)換成用電量。
程序開(kāi)始對(duì)zigBee進(jìn)行初始化、內(nèi)存初始化、中斷初始化并將脈沖檢測(cè)1/0口配置為上升沿中斷觸發(fā)模式,然后進(jìn)入循環(huán)檢測(cè)I/O口是否有上升沿觸發(fā)信號(hào),若有,則進(jìn)行脈沖數(shù)加1,否則,繼續(xù)檢測(cè)。
(二)zigBee組網(wǎng)程序設(shè)計(jì)
程序最主要的是0SAL操作系統(tǒng)部分,這部分一般都是由0SAL操作系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行,用戶需要做的工作是將所要實(shí)現(xiàn)的功能創(chuàng)建一個(gè)用戶自定義任務(wù),將這個(gè)任務(wù)放入OSAL操作系統(tǒng)任務(wù)初始化中,同時(shí),編寫好該任務(wù)處理函數(shù)。之后0SAL操作系統(tǒng)自動(dòng)循環(huán)檢測(cè)該任務(wù)是否被觸發(fā),若觸發(fā)則調(diào)用用戶任務(wù)處理函數(shù),這樣實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)定的功能。
(三)高壓無(wú)線檢測(cè)模塊
1.采樣模塊
互感器在高壓側(cè)轉(zhuǎn)換電能數(shù)據(jù),并通過(guò)采樣模塊收集并處理。
2.控制模塊
控制整個(gè)檢測(cè)設(shè)備的操作順序。
3.通信模塊
傳輸采樣單元的數(shù)據(jù)。
4.電源模塊
確保整個(gè)檢測(cè)設(shè)備的正常運(yùn)行。
(四)高壓無(wú)線檢測(cè)單元工作步驟
1.對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和硬件進(jìn)行初始化和復(fù)位。
2.通信單元向監(jiān)控設(shè)備發(fā)送指令和網(wǎng)絡(luò)地址。
3.控制采樣模塊周期性的工作,能夠節(jié)省功耗。
4.采樣模塊處于保持狀態(tài)時(shí),通信設(shè)備采用ZigBee的信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)信息。
如果在電網(wǎng)的高壓側(cè)發(fā)生短路故障,則高壓側(cè)的短路電流通常會(huì)比正常操作中的負(fù)載電流更大,并且由于沒(méi)有任何安全措施,會(huì)導(dǎo)致無(wú)線檢測(cè)設(shè)備的短路故障,從而導(dǎo)致檢測(cè)失敗。如果電網(wǎng)正常運(yùn)行,線圈變壓器檢測(cè)到的電壓相對(duì)較小,因此要檢測(cè)設(shè)備的靈敏度,必須在線圈的前端增加一個(gè)電壓放大電路。
2ZigBee無(wú)線通信測(cè)試
具體數(shù)據(jù)如下表。
三、嵌入式電量計(jì)量采集系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
(一)挽回更高經(jīng)濟(jì)損失
傳統(tǒng)的防竊電方法不僅成本高昂,而且效率比較低下。本文所研究的自動(dòng)檢測(cè)裝置,使得大多數(shù)的違法行為都無(wú)法逃脫法律的制裁。
(二)震懾竊電用戶停止竊電行為
正是竊電行為很難被發(fā)現(xiàn),所以過(guò)去發(fā)生的竊電現(xiàn)象較多。經(jīng)過(guò)調(diào)查,安裝防盜設(shè)備后,許多偷電用戶的電耗已恢復(fù)到正常水平。
(三)提高防竊電的工作效率
很多用戶利用工作人員不能整天在同一個(gè)地方檢查的漏洞進(jìn)行竊電。而且人手和資金的不足,使供電公司通常只能進(jìn)行突擊或定期檢查。通過(guò)防盜檢測(cè)設(shè)備讓全天候的實(shí)時(shí)監(jiān)控成為可能。如果用戶的功耗異常,則檢測(cè)設(shè)備可以自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別,以便及時(shí)查明用戶是否有竊電現(xiàn)象。這樣不僅可以提高工作效率,減少經(jīng)濟(jì)損失,而且可以降低監(jiān)控成本,減少員工的工作量。
結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試及系統(tǒng)功能的測(cè)試,測(cè)試表明系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,驗(yàn)證了本文工作的正確性。相信本文設(shè)計(jì)的智能家居電量控制管理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步完善后,將在以后有巨大的應(yīng)用前景。
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