【摘 要】 電能計量系統(tǒng)在整個配電網(wǎng)系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的地位，在配電網(wǎng)建設(shè)形式日益復(fù)雜的背景下，整個電力系統(tǒng)對電能量計量系統(tǒng)的要求也越來越高，在新形勢下只有不斷加強(qiáng)對電能量計量系統(tǒng)的研究，不斷創(chuàng)新計量方式才能夠適應(yīng)時展的要求。今后工作過程中對此應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究。本文將重點探討如何實現(xiàn)基于無線通信技術(shù)的電能量計量系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)工作。

　　【關(guān)鍵詞】 通信工程師論文,電能量計量,無線通信,智能電網(wǎng)

　　當(dāng)前智能電網(wǎng)已經(jīng)成為今后發(fā)展的必然趨勢，智能電網(wǎng)以提升電力服務(wù)運行效率為主要目標(biāo)，在實際發(fā)展過程中智能電網(wǎng)的興起和發(fā)展對于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展有著非常重要地作用。從實際情況來看，電能量計量系統(tǒng)的性能對智能電網(wǎng)具有十分重要地意義，為了保證智能電網(wǎng)的運行就必須要科學(xué)合理地設(shè)計電能量計量系統(tǒng)。基于無線通信技術(shù)的電能量計量系統(tǒng)是今后發(fā)展的必然選擇，在今后發(fā)展過程中加強(qiáng)對這項技術(shù)的研究已經(jīng)成為今后發(fā)展的必然選擇。

　　1 需求分析和總體框架設(shè)計

　　(1)需求分析。分析需求是進(jìn)行設(shè)計地重要前提，為了實現(xiàn)科學(xué)設(shè)計首先就需要明確需求。了解真實需要非常重要。從以往的實際情況來看，有線通信方式已經(jīng)不能夠適應(yīng)日益復(fù)雜的形勢，有線通信方式需要鋪設(shè)信號載體、傳輸過程中容易受到破壞且線路檢修很麻煩。正是因為具有這樣多的特點，在今后工作過程中就必須要不斷加強(qiáng)對無線通信技術(shù)的研究。無線通信技術(shù)本身是不需要布線的，在實際傳輸過程中受到的影響也較小。

　　以太網(wǎng)技術(shù)的引用已經(jīng)成為今后發(fā)展的必然選擇，整個居民的數(shù)據(jù)都應(yīng)該引入到以太網(wǎng)中，這項技術(shù)的引用對于實現(xiàn)隨時隨地繳納電費有著十分重要地意義。這有助于提升工作人員自身效率。階梯電價計價方式已經(jīng)成為今后發(fā)展的一種重要地計價方式。這種計價方式的應(yīng)用對于促進(jìn)人們節(jié)約用電將發(fā)揮重要作用。

　　(2)系統(tǒng)總體設(shè)計。針對計量系統(tǒng)的設(shè)計首先是要從框架上來進(jìn)行總體設(shè)計，在整體設(shè)計過程中電能量計量管理系統(tǒng)本身是分為網(wǎng)關(guān)層、電能量采集層以及管理層這三個層次的。為了實現(xiàn)科學(xué)分析本文將重點研究管理層以下的遠(yuǎn)程電能計量部分，具體而言將主要分析電能量采集層及網(wǎng)關(guān)層。

　　從硬件角度來看，電能量采集層主要是由信息傳送模塊及采集模塊構(gòu)成的。采集模塊的主要功能就是要把電能量采集到一起并且要交給信息傳送模塊。信息傳送模塊主要是選用的是ZigBee系統(tǒng)級芯片。系統(tǒng)中網(wǎng)管層的主要功能就是要轉(zhuǎn)換信息傳遞的形式。

　　2 硬件設(shè)計

　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要是對系統(tǒng)中的采集層測量電路、傳送電路以及網(wǎng)關(guān)層硬件來進(jìn)行設(shè)計。對于這幾個部分的設(shè)計應(yīng)該保持高度重視。

　　(1)采集層測量電路設(shè)計。對于采集層測量電路而言，本文將主要采用AD71056芯片來進(jìn)行設(shè)計，在實際工作中CF腳需要同單片機(jī)引腳相連，在計量過程中主要是要利用單片機(jī)中斷功能來對脈沖進(jìn)行計算，從而實現(xiàn)計算電能的目的。在實際工作中該芯片的CF引腳需要連接道光耦隔離電路中，光藕隔離電路本身的另一端需要連接道單片機(jī)的輸入引腳。在整個系統(tǒng)中光耦隔離電路將能夠起到隔離電路干擾的作用。

　　(2)傳送電路設(shè)計。信息傳送電路的設(shè)計是一個非常重要地環(huán)節(jié)，在實際工作中對于信息傳送電路的設(shè)計需要保持高度重視。在設(shè)計過程中對于CC2530芯片應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究，傳送電路主要是以該芯片為主。傳送電路設(shè)計過程中芯片VDD1電源需要連接到并聯(lián)的去耦電容組上，100nF陶瓷電容的主要作用是為了有效濾除掉高頻干擾。為了適應(yīng)實際需要，在設(shè)計過程中還需要設(shè)計一個簡單的平衡-不平衡轉(zhuǎn)化電路，之所以要這樣是因為該芯片中使用到的單極子是一個不平衡天線。

　　外圍電路的設(shè)計是傳送電路在設(shè)計過程中不可忽視的一個環(huán)節(jié)，實際工作中對于外圍電路設(shè)計要能夠保證芯片正常運行，同時還要能夠完成點數(shù)據(jù)顯示工作。為了實現(xiàn)這一目的就需要設(shè)計CC2530數(shù)據(jù)顯示電路。具體而言就是要選擇液晶顯示屏LCD1602來完成這一目的。在采用這一顯示器之后將能夠?qū)崿F(xiàn)有效顯示。

　　(3)網(wǎng)管層硬件設(shè)計。網(wǎng)管層設(shè)計過程中重點是要做好LM3S9 B96以太網(wǎng)應(yīng)用電路的設(shè)計，該芯片是由以太網(wǎng)接入控制器及物理接口收發(fā)器整合而成的。設(shè)計過程中該芯片將能夠?qū)崿F(xiàn)MAC及PHY的有效匹配。這對于簡化設(shè)計，降低成本有著十分重要地意義。實際工作中為了保證芯片正常運行就需要通過網(wǎng)絡(luò)變壓器把PHY同網(wǎng)卡接口連接起來。為了保證信號耦合，還需要把芯片同外部隔離，這對于芯片的抗干擾及保護(hù)也是具有十分重要地意義的。

　　3 軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)中的軟件設(shè)計是不可忽視的環(huán)節(jié)，軟件設(shè)計主要是電能采集層軟件設(shè)計。具體而言指的是采集層CC2530程序的設(shè)計。在實際設(shè)計過程中本文將采用事件輪循機(jī)制來進(jìn)行設(shè)計。各層在進(jìn)入初始化狀態(tài)之后，系統(tǒng)將會進(jìn)入到低功耗模式，此時一旦事件發(fā)生之后，系統(tǒng)就會被喚醒，系統(tǒng)將會進(jìn)入到中斷處理事件中，結(jié)束之后將會進(jìn)入到低功耗模式中，當(dāng)幾個事件同時發(fā)生的時候就需要判斷事件優(yōu)先級，然后根據(jù)優(yōu)先級來對各種事件進(jìn)行逐步處理。通過采用這樣一種軟件架構(gòu)對于降低系統(tǒng)功耗有著十分重要地作用。為了實現(xiàn)有效處理，在實際工作中還可以設(shè)置計時器。系統(tǒng)工作過程中需要輸入一定代碼，通過輸入代碼才能夠保證系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)運行過程中需要輸入以下代碼：

　　osal―start―timerEx(Caiji―TasklD，Caiji―VOWER_EVT，1 0);

　　基于無線通信技術(shù)的電能量計量系統(tǒng)的設(shè)計對于提升智能電網(wǎng)系統(tǒng)效率有著十分重要地意義，在今后工作過程中對于這樣一種系統(tǒng)應(yīng)該不斷加強(qiáng)研究。本文重點分析了該系統(tǒng)的設(shè)計，今后設(shè)計過程中首先是要分析需求，然后是總體設(shè)計，最后再來進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計。今后要不斷加強(qiáng)這方面的研究，才能夠適應(yīng)實際發(fā)展的要求。

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