智能电表及自动抄表介绍电表构架与设计方案线损分析中的应用.ppt

智能电表及其发展简介 传统机械表 智能电表 电能表发展历史 电能表分级 什么叫智能电表？ 智能电表就是通过RS485数据传输、终端计算机软件管理能进行远程控制的计量电量的计量设备。能无费自动断电、定时断送电、学生公寓恶性负载识别等功能。 智能电表外观虽与普通电表相差无几，却具有强大的数据记录和储存功能，能实现客户信息全时段全方位采集。与以往电能表相比，智能电表新增了计量信息管理、用电信息管理、电费记账、用电量监控等新功能。其中，强大的负荷曲线功能，对普通的居民用户来说，能提供两个月以上、间隔不超过15分钟的负荷记录，以指导用户自行规划和控制电费支出，最大程度节省电费。 智能电表分类 从目前来说智能电表有二种形式，一种是用IC卡的另一种是能远程控制的。 DDS208-A型单相简单电子式电能表－计度器型 DDS208-A型单相电子式电能表－液晶型 工作原理框图 内部芯片介绍 MCU：瑞萨公司的超低功耗高性能16位单片机R5R0C002（ROM:16K,RAM:1K,2个8位定时器，1个16位定时器，2个串口） 计量芯片：ADI公司的高可靠性专用计量芯片ADE7755 液晶：农网新液晶 液晶驱动：ROHM（9792） RS485：MAXIM公司的（MAX3085EESA） 存储器：EEPROM存储器AT24C04 DDZY208型单相费控智能电能表 结构功能框图 表内芯片介绍 MCU：瑞萨公司的超低功耗高性能16位单片R5R0C028FA 计量芯片：CS5464 液晶：国网新液晶 液晶驱动：ROHM公司的低功耗芯片BU9792FUV RS485：TI公司的SN65HVD3082 继电器：浙江中孚电子有限公司的ZF618-C60A 存储器：EEPROM存储器AT24C64 时钟芯片：EPSON公司的RX8025T 锂电池：OmniCel公司的ER14250 读卡模块： ESAM模块： 手持红外终端 红外手持抄表器。通过红外进行电表出厂前的预设，抄表，设置电表参数。  自动抄表AMR发展 AMR发展状况 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类 AMR采集分类  智能电表构架介绍 AMI(先进的测量架构) AMI(先进的测量架构) AMI(先进的测量架构) AMI(先进的测量架构) 基于智能电表的线损在线分析 基于智能电表的线损在线分析是近几年随着智能电表的推广而发展起来的新兴技术。 目前文献资料较少，有些应用先例如下。 基于智能电表的线损分析 基于智能电表的线损分析 基于智能电表的线损分析 基于智能电表的线损分析 单相智能电表设计方案 内容简介 国网新规约单相表设计特点 基本计量功能增加 计量正反向有功电量 测量线路电压、相线电流、零线电流、有功功率，甚至还有功率因数 费控功能复杂 支持IC卡本地费控或载波远程费控 支持时段电价或阶梯电价 增加ESAM芯片保证费控部分的数据安全性 多种抄表通讯模式 红外，RS485和电力线载波 外壳模具统一 液晶屏、LED指示灯、按键、红外抄表和嵌入式载波通讯模块安装位置完全固定。 电子线路布局布线的灵活性受到极大限制 功能庞杂 除电量计量外增加了大量的管理功能 国网单相表系统硬件框图 PCB模块组成 电源设计 电源设计要点 MCU主板和前端计量板直接共地! 简化CS5464信号连接，不然需要7-8个光藕隔离 提高CS5464 SPI的通讯速度(接近2M) 交流供电和电池供电通过简单的二极管通路切换 交流供电时，7805输出的5V一路直接供给无需电池备份工作的电路；另一路由D2供给其它需要电池备份工作的电路，此路电压为4.3V。 电池供电时，电池电压通过D1和QP1组合供电给MCU, LCD, EEPROM和RTC。QP1的作用是消除D1上的导通压降损失。 交流掉电检测 对交流整流滤波后的直流电压用最简单的电阻分压取样 取样电压直接送至单片机的ADC模块进行掉电检测 基于单片机ADC模块的硬件自动比较功能，软件零开销 电池电压检测 用分压电阻取样电池电压(1/2 Vbat)，送单片机ADC实测电压值 取样电路由单独的MCU引脚控制，保证绝大部分时间取样电阻不消耗电池电源 省去了一般设计用于掉电检测和电池检测的电压比较器 实时时钟 RX8025T，MCU通过I2C总线控制，读取时钟参数 配置输出秒信号，经光耦输出后用于外部校时 秒信号输出和其他功能输出复用，由MCU软件控制 秒信号直接输入至单片机的一路TPM通道进行捕捉，实现单片机自身内部时钟的频率校准 数据存储 64K字节EEPROM为主 可改换