【摘 要】
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随着国家经济的发展,在工业领域用电设备逐年递增,电能消耗急剧增加,设计一款高效便捷并且能够远程实时监测用电情况及用电安全的电力仪表成为重要的课题。针对已有的电力仪
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随着国家经济的发展,在工业领域用电设备逐年递增,电能消耗急剧增加,设计一款高效便捷并且能够远程实时监测用电情况及用电安全的电力仪表成为重要的课题。针对已有的电力仪表测量精度低、功能单一、抄表方式落后等问题,本文从实际用电监测需求入手,设计一款具有无线通信功能的多功能电力监控仪表,主要工作如下:(1)分析了常见电力仪表设计方案,采用MCU加计量芯片的系统设计。对比现有的几种主流的无线通信方式,鉴于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-Io T)通信技术的优势,选用NB-Io T作为电力仪表数据传输的方式。(2)设计制作电力仪表的硬件终端。以STM32F030作为主控芯片,结合专用计量芯片V9203实现三相电流、三相电压、三相有功功率、三相无功功率、三相视在功率、功率因数、频率的测量以及四象限电能参数的计量;以HT1622作为液晶驱动芯片,结合四个按键,设计出友好的人机交互界面;以AM2320为温湿度电子式传感器,测量电力仪表所处环境温度;以铁电存储器MB85RC16作为存储芯片,实现电能数据及设置参数的保存。(3)搭建One NET云平台,设计监控页面,仪表采用Lw M2M协议通过AT指令与BC26模块交互,实现与云平台的对接。(4)将仪表与三相标准源联机调试。测试结果表明,本设计的电力仪表运行稳定,可以准确测量基本电量参数及电能,精度达到有功0.5S级。将测量的数据上传至One NET云平台,实现远程数据可视化。本设计满足预期的功能,技术具有可行性,提供了有效的电量在线监测方案,具有一定的应用价值。
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