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1、基于物联网的智能电表采集系统设计※∗亢红波１,２,许宏科１(１．长安大学电子与控制工程学院,西安７１００６４;２．西安邮电大学)摘要:针对智能电表的监控,设计了一种基于物联网的电表数据采集系统,由智能电表节点、数据采集终端设备及监控上位机组成.数据采集终端设备作为系统核心部分,支持Modbus通信协议,并拥有完全独立的TCP/IP网络协议栈,提供API函数接口,从而完成智能电表数据的现场采集,实现双向网络传输与远程操控.此系统可适用于工业环境、楼宇自动化及智能家居等多种不同环境下的能耗管理,具有良好的应用前景.关键词:物
2、联网;采集系统;数据采集终端;智能电表中图分类号:TP２３文献标识码:A※DataAcquisitionSystemofSmartMeterBasedonIoT１,２,XuHongke１KangHongbo(１．InstituteofElectricalandControlEngineering,Chang’anUniversity,Xi’an７１００６４,China;２．Xi’anUniversityofPosts&Communications)Abstract:Aimingatthemonitoringoftheel
3、ectricmeter,adataacquisitionsystemofsmartmeterbasedonInternetofThingsisde-signed,whichconsistsofsmartelectricmeternodes,dataacquisitionterminalequipmentandhostcomputer．Asthekeypartofthesys-tem,dataacquisitionterminalequipmentcanaccomplishdataacquisitionofelectric
4、meterbysupportingModbusprotocol,whichhasacompleteTCP/IPnetworkprotocolstackandprovidesAPIfunctionsinterface．Theterminalcanalsorealizebidirectionalcommunicationandremotecontrolbetweennetworks．Thesystemissuitableforthepowermanagementofindustry,buildingautomation,in
5、telligenthomeandotherenvironments,whichhasgoodpracticalprospect．Keywords:InternetofThings;acquisitionsystem;dataacquisitionterminal;smartmeter引言１系统整体介绍物联网已逐渐走进智能电网的时代,传统的电表(包基于物联网的智能电表采集系统结构如图１所示.括电子式电表)已远远落后于发展需求,智能电表将成为采集系统包括:智能仪表节点、数据采集终端设备、监控上一个不可或缺的重要环节.目前市场
6、流行多种传输方式位机.智能仪表节点包括遵循各类规范标准的智能仪表,[１]完成命令接收(要数命令、配置命令),以及数据上传(数据的远程抄表系统,如现场总线方式、专用光纤网络方式、[２][３]信息、本地信息)等功能,可选用标准工业化设备;数据采电话交换网络方式、Internet方式、无线数传电台方[４-７]集终端设备是整个网络的核心,实现仪表数据采集、数据式、GPRS方式,这些方式在成本、功耗等方面各有其[８]处理、协议转换、TCP/IP网络协议封装打包及数据上传、优缺点.本文设计的基于物联网的智能电表采集系统,遵循远程命令
7、下发、本地存储调试等功能;监控上位机完成数DL/T６４５２００７«多功能电能表通信协议»、GB/T１９５８２据的归档、融合、显示、查询,必要时辅以专家系统,以实现２００８«基于Modbus协议的工业自动化网络规范»等规范标相应的控制动作,系统也包含了相应的用户安全设计.准,采用超低功耗控制设计思想,通过Modbus总线网络与互联网络的本地融合,实现双流向、远距离、全自动、高可靠２系统硬件设计的智能仪表数据采集,丰富了智能电表系统的内涵.２．１系统硬件设计原则系统硬件设计以功耗、可靠性为基本评价标准,同时∗基金项目:陕西省
8、教育厅２０１４年科学研究计划(１４JK１６６９);陕西省教育厅工业攻关项目(２０１４K０５－２９);陕西省教育厅科学研究计划还需兼顾现场的供电、维护等条件,主要包括:(１４JK１６６９).①低功耗设计:采用低功耗主控器与外围功能元件;敬请登录网站在线投稿２０１５年第８期１５图１系统结构图②多方案供电设计:除外部电源适
