能源在线监测系统中电力信息采集器的设计与实现

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1、研究生毕业论文（全日制专业型硕士申请学位）论文题目能源在线监测系统中电力信息采集器的设计与实现学位申请人欧莉专业领域电子与通信工程研究方向电路系统设计与自动控制指导教师李跃忠2016年6月20日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示感谢。作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解

2、东华理工大学有关保留、使用学位论文的规定：东华理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。作者签名：导师签名：日期：年月日论文答辩日期：年月日毕业论文题目：能源在线监测系统中电力信息采集器的设计与实现电子与通信工程专业2013级硕士生姓名：欧莉指导教师（姓名、职称）：李跃忠（教授）摘要能源计量作为节能计划的基石，已成为当今世界的热门研究对象

3、。为了方便对重点耗能单位实施能源计量数据的在线监测与管理，本文以“江西省能源计量数据在线采集监测平台”为基础，针对传统设备通信稳定性差、抗干扰能力弱的问题，设计了一套能够实现电能数据快速、准确、实时采集与传输的智能化电力信息采集设备。本文主要研究了电力信息采集器的硬件和软件实现，重点介绍了电力信息参数的采集与远程传输方法。为了满足系统对通信性能的需求，选用了具有5串口的32位STM32F103ZET6增强型芯片作为系统的核心处理器，通过设计最小系统电路、通信电路、人机交互电路、电源电路、存储电路完成了整个硬件平台的搭建。为了适应不同环境的需求，系统采用了RS-485

4、、电力载波、GPRS三种通信方式。通过对电力信道的分析，利用Matlab进行信道建模，提出了利用过零检测实现信息的最佳分时段发送以及中继转发等提高通信质量的措施。考虑到三相四线电压转换的稳定性对于系统的重大影响，本文针对电源电路的EMC电磁兼容性展开了详细的设计。系统的软件设计通过对多任务的管理调度来实现，主要设计了数据自动采集与存储、通信协议解析与封装、通信信道的建立、指令控制、人机交互等流程模块,软件设计过程中采用数据加密、数据校验、看门狗定时器来提高信息传输的安全性和系统的稳定性。本文所设计的电力信息采集器已通过实验室的测试，并在江西省计量测试研究院和江中药业

5、股份有限公司现场试运行。实际应用与测试结果表明，系统能够很好地实现对智能电表日冻结数据、月冻结数据、重点用户数据、曲线数据、异常告警数据的采集和传输，能够实时接收管理中心的控制指令并执行相应的操作，通信准确率和成功率也达到了系统预期的目标。关键词：数据采集，低压电力载波，GPRS通信，EMC电磁兼容性ITHESIS：DesignandImplementationofPowerInformationCollectorforEnergyOnlineMonitoringSystemSPECIALIZATION:ElectronicsandCommunicationEngi

6、neeringPOSTGRADUATE:OuliMENTOR:LiyuezhongAbstractAsthefoundationofenergysavingsplan，energymeasurementhasbecomeahotresearchobjectoftheworldtoday.Inordertobettersuperviseenergyconsumptiondatafromkeyenergy-consumingorganization,thispaperdesignsanintelligentequipmentwhichcanrealizeprecise,

7、fast,real-timeelectricenergydataacquisitionandtransmissionbasedonenergydatacollectiononlinemonitoringplatformofJiangxiprovince.Theexistingelectricenergydataacquisitiondevicesnotonlyhaveproblemswithcommunicationsuccessrate,accuracyandinstantaneity,butalsohavelimitationinscopeofitsappl