远程智能供电监控系统

远程智能供电监控系统（精选11篇）

远程智能供电监控系统 篇1

作为一种新的光通信技术,相干光通信具有灵敏度高、频率选择性好、更高的信息速率、保密性强等优势,越来越受到人们的关注.它可以由多种调制模式(调幅、调频、调相等)进行调制,进一步拓展通信容量,提高通信大质量的潜在技术.在大气或空间光通信系统中,相干光通信是改善接收机信号探测性能的有效手段[1].

在实验室设计实现了连续变量相干光通信系统.该系统采用零差相干检测方法,其优点是检测灵敏度高,缺点是对相位的敏感性高和对频率匹配的要求高,容易受到外界干扰[2].通过反复实验发现,系统在外界干扰(声音、振动等)严重情况下,产生的干扰信号会对零差相干检测电路、光脉冲检测电路和声光驱动器产生影响,甚至损坏.

为了提高系统的稳定性,介绍了基于LabVIEW和AVR单片机实现的远程智能控制,不仅有效地保护相干光通信系统各个模块供电,而且还可以减少干扰.

1 整体方案设计

设计方案整体框图如图1所示,它是基于LabVIEW平台,实现对连续变量相干光系统各模块供电的远程智能控制.基于LabVIEW的PC上位机可以通过网页浏览器控制下位机LabVIEW前面板.下位机系统通过PCI6111E采集卡对光信号进行采集,采集完后进行数据处理,产生控制信号,由LabVIEW实现的串口通信模块将控制信号发送到AVR单片机.单片机接收到控制命令执行相应的控制,同时反馈一个控制信号.最终,在LabVIEW前面板显示当前各个模块供电状况.

整个系统可以分为2个模块:LabVIEW模块和AVR单片机模块. AVR控制模块是以ATmega16L单片机为核心, 通过MAX3232CPE芯片进行电平转换,与计算机串口连接实现串口通信,接收控制指令来控制继电器工作,并由串口返回一个控制指令,作为反馈信号.在单片机与继电器间加上光耦隔离,防止继电器动作影响单片机工作,有效地保证了模块工作的稳定性.LabVIEW模块是主要实现LabVIEW Web Server配置、Remote Panels发布、数据采集及数据处理和串口通信功能,是介绍的重点.

2 LabVIEW实现

LabVIEW是一种图形编程语言,用图标和连线实现模块化编程,使得设计易学、易用、直观,提高编程效率.它带有丰富的库函数,可以实现数据采集、数据信号分析、网络通信以及控制等功能,特别适用于数据采集、通信处理系统[3].

(1)实现远程控制[4]

在LabVIEW中可以有多种方案实现远程访问,设计中主要采用远程访问来实现远程控制.基于LabVIEW的PC下位机通过配置LabVIEW Web Server的文件路径和网络设置、客户机访问权限设置和VIs访问权限设置来实现远程访问的发布.设计为了实现远程控制,在此设置客户机访问权限为“任意客户机”,为了实现实时监测与控制,在此设置VIs访问权限为“允许访问”,“控制时间限制”设为无限.

远程访问发布后,在此采用了网页浏览器方式控制Remote Panels(如图2所示).配置好LabVIEW Web Server后,上位机要控制Remote Panels仅需2个步骤:第1步,开启下位机LabVIEW Web Server服务并打开“远程智能控制.vi”前面板;第2步,在上位机的浏览器地址栏中输入“文件路径和网络设置”中配置的有效地址.当Remote Panels出现在浏览器上时,可以单击鼠标右键,这时会出现一个下拉菜单,在菜单中可以获得Remote Panels的控制权,进而控制远程面板[5].

(2)数据采集及数据处理

数据采集是LabVIEW的主要功能,它是将电压、电流、温度等物理信号转换为数字量并传送到计算机进行处理[3].该设计是应用DAQmx系统创建应用程序,通过PCI6111E采集卡采集.

采集过程是先将光信号通过光电二极管BPX65转换成与光功率成正比的电流信号,再经过前置放大电路、差分放大电路和有源滤波电路进行信号调理,最后送入数据采集卡进行数据采集.

数据采集程序主要应用相应的DAQmx数据采集函数,创建双通道同时采集两路光信号(如图3所示).为了实现同步采集,由声光调制器进行调制得到光脉冲信号作为同步信号.声光脉冲信号由配套的采集板卡底板BNC2110(其中ctr0和PFI9端口是复用的)的PFI9口输入,当其上升沿到来时触发采集,并把数据保存到数组[6].

数据处理主要实现对采集到的数据进行处理,最后产生控制信号,由串口发送给AVR单片机.在此二维数组中分别保存了两通道数据采集信号,通过索引数组和数组最大值与最小值2个函数计算得采集信号的峰峰值,分别为两路相干光信号的AI0峰峰值和AI1峰峰值(如图3所示).将得到的两路光信号采集到的峰峰值分别比较判断产生控制信号(如图4所示).当峰峰值大于光信号采集电路的电压工作范围(根据该平台设计设为<5 V)时,产生一个相应的关闭控制信号.当两路峰峰值都小于0.5 V时,则产生全部关闭信号.

控制信号通过“局部变量”进行数据传递,且产生的控制指令通过条件结构设定了优先权(如图5所示).全关指令优先级最高,其次是P脉冲控制指令,最后是AI0和AI1指令.

(3)串口通信

串口通信的功能主要是实现上面数据处理后产生的控制信号的传输,并接收单片机的反馈信号,通过串口通信前面板实时显示远程单片机的工作状况.

该设计使用VISA实现串口通信(注意:需要安装VISA的驱动程序才能使用串口).在此主要调用了3个函数:VISA中的配置串口函数、写入函数和读取函数等(如图6所示).

其中,配置函数主要功能是按指定设置初始化串口,写入函数主要功能是将写入缓冲区的数据写入VISA资源名称指定的接口,VISA读取函数工作过程刚好与写入函数相反,主要功能是从VISA资源名称指定的接口中读取指定数量的字节,并将数据返回到读取缓冲区[7].

3 实现过程

实现过程流程图如图7所示,这个过程主要是上位机实现过程.

首先,打开下位机上的VI前面板.其次,在上位机上实现:通过网页获得控制权并配置串口通信和数据采集参数,包括VISA资源名称、波特率、数据比特、停止位、奇偶校验位、流控制、采样数率、采样方式和触发源等.设置完后,进行数据采集和数据处理,比较判断采集到的峰峰值,产生相应的控制指令,由VISA写入函数写入数据缓冲区并发送到AVR单片机,延时100 ms后,由读取函数读取单片机反馈回来的控制指令.单片机接收到控制指令,则执行相应的操作.

设计实现的一次结果如图8和图9所示.其中,数据采集和数据处理实现的前面板结果如图8所示配置了数据采集参数,实时测得采集波形图、AI0峰峰值和AI1峰峰值.由图8可知AI0和AI1都介于0~5 V之间,故产生的控制指令为“开A0”、“开A1”和“开Pulse”,通过串口通信把相应的指令传送给单片机.

串口通信实现的前面板结果如图9所示配置了串口通信参数,全关指令为假,所以由“优先权控制”部分可知,当A0、A1和P控制打开时,这时A0、A1和P开关指示表示了传送的开关指令.而接收控制则实时显示了反馈回来的控制指令和各个部分的工作状态,同时也有开关指示显示.如接收到的控制指令为“S”(在此定义为全开指令),各指示为“真”.

4 结 束 语

该设计利用图形化虚拟仪器集成开发平台LabVIEW,实现了网络化测控技术,将LabVIEW应用程序的前面板嵌入到Web浏览器中,在互联网的网页中直接控制位于远端服务器上的VI前面板,应用远程通信、数据采集、数据处理及远程控制等多种技术,可以进行连续的数据远程采集,实时显示波形和相应的处理结果,并完成远程控制.应用VISA实现简单、稳定、可靠的串口通信方式与AVR单片机相互通信,实现了远程智能控制,能实时显示各供电系统的工作情况,有效地保护了本实验平台的供电系统和各个器件,同时减少人为的走动设置,减小了人为干扰.

参考文献

[1] 陈楚.新型相干光信息传输系统的设计与实现[D].福州:福州大学,2008.

[2] Grosshans F, Van Assche G, Wenger J, et al. Quantum key distribution using gaussion-modulated coherent states[J]. Nature, 2003, 421:238-239.

[3] 申焱华,王汝杰,雷振山.LabVIEW入门与提高范例教程[M].北京:中国铁道出版社,2006.

[4] 丁晓红,唐祯安,李亚.LabVIEW在实验室远程控制中的应用[J].计算机工程与应用,2003(23):139-141.

[5] 杨乐平,李海涛,赵勇,等.LabVIEW高级程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004.

[6] 陈少华,黄春晖.LabVIEW在零差相干光检测系统应用[J].量子电子学报,2009,26(3):371-375.

[7] 宋万清,杨建国. Labview实现PC与PLC实时监控[J].制造业自动化,2005, 27(4):60-62.

摘要：针对实验室中连续变量相干光通信平台高灵敏度要求和易受外界干扰的问题,设计了基于LabVIEW和AVR单片机的远程智能控制系统.该系统利用LabVIEW8.2的远程面板(remote front panel)技术、串口VI和数据采集卡,通过RS232标准串行通信接口与AVR单片机通信.实现了相干光通信系统各电路模块电源供电的远程智能控制,有效保护了供电系统,减小了干扰.

关键词：连续变量,相干光,LabVIEW,AVR单片机,远程智能控制

参考文献

[1]陈楚.新型相干光信息传输系统的设计与实现[D].福州:福州大学,2008.

[2]Grosshans F,Van Assche G,Wenger J,et al.Quantumkey distribution using gaussion-modulated coherent states[J].Nature,2003,421:238-239.

[3]申焱华,王汝杰,雷振山.LabVIEW入门与提高范例教程[M].北京:中国铁道出版社,2006.

[4]丁晓红,唐祯安,李亚.LabVIEW在实验室远程控制中的应用[J].计算机工程与应用,2003(23):139-141.

[5]杨乐平,李海涛,赵勇,等.LabVIEW高级程序设计[M].北京:清华大学出版社,2004.

[6]陈少华,黄春晖.LabVIEW在零差相干光检测系统应用[J].量子电子学报,2009,26(3):371-375.

[7]宋万清,杨建国.Labview实现PC与PLC实时监控[J].制造业自动化,2005,27(4):60-62.

远程智能供电监控系统 篇2

科技改变生活，科技为人类带来了更舒适更方便的解决方案，智能家居是现代化科技的体现，智能家居也正是在应人们需求下而产生的。

本设计的内容是设计一个基于ARM的智能家居远程监控系统。整个硬件控制系统有以下模块：控制主机STM32F103VET6、无线短信收发模块GPRS(远程监控的主要模块)、用于显示的LCD1602液晶显示屏(显示测量出来的温湿度值)、测量外部环境温湿度的温湿度传感器DHT11，异步电机28BYJ-48(模拟控制窗帘收放用到的控制器)、蜂鸣器(报警用)、LED灯(模拟室内各种灯)、继电器(模拟室内各种电器的控制开关)。

温湿度传感器测量出来的温湿度数值通过LCD1602来显示，当超过设定的阈值将通过GPRS模块发送警报短信到指定的手机上，同时也可以由手机发送特定短信到GPRS上控制LED灯的亮灭、控制28BJY-48步进电机的正反转、读取当前室内的温湿度并发送回手机上，实现远程监控的。关键词 智能家居；远程监控；GPRS；ARM Abstract Technology has changed life, science and technology has brought to mankind more comfortable and more convenient solution, smart home is a manifestation of modern technology, smart home is also in demand should be generated by people.The content of this thesis is to design a remote monitoring system of smart home based on ARM.The entire hardware control system has the following modules: the host controller STM32F103VET6, wireless SMS transceiver module GPRS(the main module of the remote monitoring), LCD display(to display the temperature and humidity measured values), temperature and humidity sensor,DHT11, be used to measure the external environment temperature and humidity, asynchronous motor 28BYJ-48(analog controller curtain used), a buzzer(alarm), LED light(simulated indoor lamps), a relay(control switch simulation of indoor each kind of electric appliance).The temperature and humidity value measured by the temperature and humidity sensor and displayed by LCD1602, when more than a set threshold an alarm SMS will be sent by GPRS module to the designated mobile phone, but also can be caused by the mobile phone to send a specific message to the GPRS to control LED light, 28BJY-48 stepper motor reversible, read the current indoor temperature and humidity and sent back to the mobile phone.Keywords smart home;remote monitoring;GPRS;ARM II

目 录

摘要.......................................................................................................................I Abstract...............................................................................................................II 第1章 绪论........................................................................................................1 1.1 课题背景..................................................................................................1 1.2国外的发展动态.......................................................................................1 1.3 国内的发展动态......................................................................................2 1.4 本文各章主要安排..................................................................................2 第2章 各个硬件模块的说明............................................................................3 2.1 主控模块..................................................................................................3 2.1.1 STM32的系统架构............................................................................3 2.1.2 STM32F103VET6的内部资源..........................................................4 2.2短信收发模块GPRS................................................................................7 2.3温湿度测量模块.......................................................................................8 2.3.1 DHT11的引脚说明............................................................................8 2.3.2 DHT11的工作原理............................................................................9 2.4 温湿度液晶显示模块LCD1602............................................................11 2.4.1 LCD1602的管脚说明......................................................................12 2.4.2 LCD1602的特性..............................................................................12 2.4.3 LCD1602的基本指令......................................................................12 2.5 收放窗帘模块步进电机28BJY-48.......................................................14 2.5.1 步进电机的工作原理......................................................................14 2.5.2 步进电机的引脚接线......................................................................14 2.6 本章小结................................................................................................15 第3章 硬件系统的设计..................................................................................16 3.1 直流稳压电源的设计............................................................................16 3.2 STM32最小系统的设计........................................................................17 3.2.1电源的供电方案...............................................................................17 3.2.2 晶振电路..........................................................................................17 3.2.3 复位电路..........................................................................................18 III 3.2.4 串口驱动电路...................................................................................18 3.3 步进电机、继电器驱动电路设计.........................................................19 3.4 本章小结.................................................................................................20

第4章 软件程序的设计...................................................................................21 4.1 主函数及TIM2中断服务函数设计......................................................21 4.1.1 主函数及TIM2中断服务函数程序代码........................................21 4.1.2 主函数及TIM2中断服务函数程序流程图....................................23 4.2 GPRS来信中断处理函数设计...............................................................24 来信中断处理函数程序代码.................................................24 4.2.2 GPRS来信中断处理流程图.............................................................26 4.3 GPRS的AT指令....................................................................................27 4.3.1 本设计中用到的AT指令................................................................27 4.3.2 PDU编码...........................................................................................27 4.3.3 AT指令的使用程序设计..................................................................29 4.4本章小结..................................................................................................31 结论.....................................................................................................................32 参考文献.............................................................................................................33 致谢.....................................................................................................................35 附录一 整个硬件系统电路图...........................................................................36 附录二 开题报告说明.......................................................................................37 附录三 文献综述...............................................................................................38 附录四 中期报告...............................................................................................39 附录五 外文文献及其翻译...............................................................................40 附录六 完整的程序代码...................................................................................41 4.2.1 GPRS IV 第1章 绪论 第1章 绪论 1.1 课题背景

随着科技的提高，经济的发展，人们的物质生活水平的提高，对家居环境的要求也越来越高，作为家居智能化的核心部分——智能家居控制系统也越发显得重要。智能家居控制器可以为系统提供智能控制方案，使住户的控制更便捷，更高效，更能为家庭的日常活动节约不必要的能耗[1]。而且在现在这个注重绿色环保的世界里，智能的为住户控制好空气的湿度、温度等，检查分析空气成分，让住户安心入住。家居智能化控制的开发和建设是未来国家、经济发展的必然趋势。在科学技术日新月异的今天，智能家居产品也在不断发展寻求突破，用智能的方式缓和、解决社会矛盾，这是本课题的目的及意义所在。1.2国外的发展动态

1984年，世界上第一座智能建筑在美国的康涅迪格州建成，这座意义不一般的智能建筑是对一座旧式大楼在一定程度上的改造而完成的。它只是采用计算机系统对大楼的照明、空调、电梯等设备进行监控，并提供情报资料、语音通信、电子邮件等方面的信息服务。2000年，新加坡大约有5000户家庭采用了这种家庭智能家居化系统，而与此同时，美国采用这种智能家居化系统的用户已高达4万户。目前，在国外的家庭智能化系统技术己经越来越成熟，预计今后，越来越多的新房将会安装具有一定的“智能家居化”功能的系统。于此同时，由于科学技术的发展日益标准化，这些新型智能家居系统将会比世界首富比尔.盖茨耗资六千万美元的高端智能家居别墅便宜得多。

在家居智能化系统研发方面，美国及一些西方国家一直处于领先地位。近年来，以摩托罗拉公司及美国微软公司等为首的一些国外知名企业，先后加入到智能家居系统的研发中。比如:摩托罗拉公司开发出来的“居所之门”、微软公司开发出来的“梦幻之家”、IBM公司开发出来的“家庭主任”等都以日趋成稳的技术霸占家居市场。此外，亚洲国家日本、韩国、新加坡等国 的领头大企业也纷纷致力于家居智能化的研发，对家居市场更是跃跃欲试。1.3 国内的发展动态

1990年后，我国的智能家居化住宅小区日益兴起。我国的智能家居化住宅建筑最早起于广州、深圳和上海等沿海发达城市，并慢慢地向内陆发展。在1997年香港回归时，上海的中皇广场在建设部“97跨世纪住宅小区案竞赛活动”中被建设部科技委员会评为全国首家“智能住宅示范工程”，从此揭开了我国智能家居住宅小区发展的序幕。1999年，建设部住宅产业化办公室、建设部勘察设计司联合组织实施了全国住宅小区智能化技术示范工程，这也标志着我国的智能家居进入了一个新阶段。随着信息化技术日益普，国家经贸委领头成立了家庭信息网络技术委员会，同时信息网络技术体系研究及产品开发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。根据建设部的要求，截止今年，大中城市中50%的住宅要实现智能化[2]。

我国的智能家居建设相对于国外起步比较晚，尚未形成一定的国家标准。国内各大硬、软件企业机构正在积极的研发更为符合市场的智能家居化产品，以解决我国当前智能化设备使用复杂、产品价格昂贵及实用性差等缺点，而技术创新能力也逐渐向国际先进水平靠拢，这样智能家居的未来值得我们期待[3-4]。1.4 本文各章主要安排

本文第二章主要介绍了智能家居控制系统中用到的各个硬件模块，有主控模块STM32F103VET6、GPRS短信收发模块GTM900-B、温湿度测量传感器DHT11、液晶显示屏LCD1602、步进电机28BYJ-48。

第三章主要介绍了硬件系统的设计，重点描述各个功能模块电路图的设计及其功能。

第四章主要介绍了控制系统软件程序的设计，主要有主函数及TIM2中断处理函数的程序设计，GPRS来信中断处理函数的设计以及GPRS的AT指令的PDU编码过程。其中给出了主要程序代码及其程序流程图。第2章 各个硬件模块的说明 第2章 各个硬件模块的说明 2.1 主控模块

本设计整个系统的主控芯片选择的具有ARM内核Cortex-M3的STM32F103VET6。该芯片属于增强型的32位高性能微控制器，具有100引脚和高达512K字节的闪存存储器。2.1.1 STM32的系统架构

STM32VET6的系统架构包含4个驱动单元：Cortex-M3内核Dcode总线、系统总线、通用DMA1和通用DMA2；4个被动单元：内部闪存存储器Flash、内部数据存储器SRAM、FSMC和AHB到APB的桥。这些单元都是通过一个多级的AHB总线构架相互连接的，如图2-1所示。

ICode: 该总线将闪存指令接口与ARM的Cortex-M3内核的指令总线相连接。指令预取在此总线上完成。

DCode: 该总线将闪存存储器的数据接口和Cortex-M3内核的数据总线相连接(常量加载和调试访问)。

系统总线: 此总线连接Cortex-M3内核的系统总线到总线矩阵，总线矩阵协调着DMA与内核之间的访问。

DMA总线: 此总线将DMA的AHB主控接口与总线矩阵相联，总线矩阵协调着CPU的DCode和DMA到 内部闪存存储器Flash、内部数据存储器SRAM和外设的访问。

总线矩阵: 该矩阵协调DMA主控总线与内核系统总线间的访问与仲裁，仲裁采用轮换算法。总线矩阵包含4个驱动部件和4个被动部件。AHB外设通过总线矩阵与系统总线相连，允许DMA访问。

AHB/APB桥(APB): 两个AHB/APB桥在AHB和2个APB总线间提供同步连接。APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速(最高72MHz)。有关连接到每个桥的不同外设的地址映射。在每一次复位以后，所有除SRAM和FLITF以外的外设都被关闭，在使用一个外设之前，必须设置寄存器RCC_AHBENR来打开该外设的时钟 3

图2-1 STM32系统架构

2.1.2 STM32F103VET6的内部资源

STM32F103VET6的引脚图如图2-2所示。

(1)内核：ARM的32位Cortex-M3微处理器；最高达72MHZ频率，Cortex-M3内部的数据路径是32位的，寄存器是32位的，存储器接口也是32位的。Cortex-M3采用了哈佛结构，拥有独立的Dcode总线和Icode总线，可以让数据访问和取指并行不悖，这样数据访问就不再占用Icode总线，从而提升了工作性能。为实现这个特性，Cortex-M3内部含有好几条总线接口，每条都为自己的应用场合而优化过，并且它们可以并行工作。第2章 各个硬件模块的说明 图2-2 STM32F103VET6引脚图

(2)存储器：512KB的闪存程序存储器；64K字节的静态数据存储器 5

SRAM，它可以以字节、半字(16位)或全字(32位)访问。(3)时钟和电源管理：

(a)三种不同的时钟源可被用来驱动系统时钟(SYSCLK)：1)HSI振荡器时钟；2)HSE振荡器时钟；3)PLL时钟。

(b)STM32的工作电压(VDD)为2.0～3.6V，通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源；

(c)独立的A/D转换器供电和参考电压；

(d)一个完整的上电复位(POR)和掉电复位(PDR)电路；(e)可有3种不同工作模式的电压调节器；(f)可编程电压监测器(PVD)。

(4)通用和复用功能I/O(GPIO和AFIO)：5组多功能双向5V兼容的通用I/O端口；可使用复用功能重新映射到其他一些引脚上。

(5)DMA控制器：支持定时器、ADC、SPI、IIC和USART等外设。(6)嵌套向量中断控制器：

(a)有68个可屏蔽中断通道(不包含16个Cortex™-M3的中断线)；(b)16个可编程的优先等级(使用了4位中断优先级)；(c)低延迟的异常和中断处理；(d)电源管理控制；

(e)系统控制寄存器的实现。

(7)模拟/数字转换(ADC)：12位的ADC是一种逐次逼近型模拟数字转换器，它有多达18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。

(8)定时器：2个高级控制定时器(TIM1、TIM8)；(a)4个通用定时器(TIM2、TIM3、TIM4、TIM5)；(b)2个基本定时器(TIM6、TIM7)；

(c)一个实时时钟、两个看门狗定时器和一个系统滴答定时器(Systick)。

太阳能路灯远程智能控制系统 篇3

关键词：太阳能能供给电源;远程智能控制;利用光源

1 概述

在经济快速发展能源急需与能源缺乏的21世纪，我们不得不为能源的问题考虑，本设计为了响应节约能源的号召设计了一个零污染最大利用太阳能的路灯智能远程控制系统。在可实现的基础上，通过运用太阳能板给蓄电池充电，当到达晚上时路灯就自动点亮。

本设计中体现出的是太阳能的充电的最大化，在充电的过程中通过对光强的监测来控制太阳能电池板的旋转接受最大的光照，从而实现光源利用的最大化。再一个就是在路灯工作的过程中也对线路实施实时监控，一旦出现线路的故障就通过无线通信告知管理人员发生故障以达到及时的抢修，让道路上更加安全，在这当中抢修人员可以在发送的信息上看到哪条路线出了故障并在现场的LCD显示屏上也可以看到是哪条线路出现了故障，这样就加快了抢修了速度，减轻了抢修人员的难度。

在普通路灯原有的基础上加以改进，使得此次的设计更加的具有市场价值性，更加的智能化性，最重要的是更加的经济环保性。

2 工作原理

2.1 盛群单片机核心

基于盛群单片机HT46F49E 的控制中心。

HT46F49E是经济型A/D 单片机，内置EEPROM 的8 位FLASH 型高性能精简指令集MCU，专门为需要A/D 转换的产品而设计，集成了多通道模数转换器和1 或者2 通道PWM 输出，暂停和唤醒功能、振荡类型选择、可编程分频器等功能，使得实际应用时只需要很少的外部器件。具有A/D 、PWM、低功耗、高性能、灵活的输入/输出口和低成本等特点。

2.2 理论原理

本设计是基于盛群单片机的电子控制系统，通过太阳能电池板在有光照的条件下能输出电压电流的原理，系统是由几个部分组合起来实现的，运用了三块单片机控制整个系统的运作。

在太阳能模块通过白天光能转换为电能储存在蓄电池当中，当夜晚来临时通过光线传感器来控制路灯的自动点亮，在工作的过程中系统对路线实施实时的监控，一旦发生故障单片机就收到一个信号，此时单片机就控制远程模块来告知管理者路线出现故障的状况。

在GSM模块中运用了通信系统的功能，当主控中心的MCU收到一个路线故障的信号时就控制主控中心的GSM向另一个GSM发送故障信息，在发送本条信息的同时也向工作人员的手机发送故障信息。

通过光线传感器监测光的值用AD转换，单片机通过AD转换的值来控制电机的旋转，使太阳能电池板一直保持在照射面积最大化的条件下，从而实现了充电的最大化。系统在几个部分的组合下形成了太阳能路灯远程智能控制系统。

2.3 系统功能

在太阳能模块中主要实现的功能是充分利用可再生资源，创造更大的价值，同时在夜晚工作的时候，主控制中心对线路状况实时检测，在主控中心的 LCD屏上显示出来，同时控制GSM模块发送两条信息，通知工作人员线路出现故障的消息并及时的抢修。

GSM模块的功能是实现远程的智能控制和监控现场的工作状态，达到更方便更快捷的对突发情况做出处理，做到更快更准。充电最大化的模块即实现对太阳能利用的最大化，在光照的过程中太阳能板随着光照强的方向旋转，实时的吸收光照的最大强度。该系统具有价格低、实用性强、可靠性、功能齐全、智能化的特点。

3 作品结构

3.1 系统构架概述

本设计是基于盛群单片机的电子控制系统，太阳能模块在有光照时自动给蓄电池充电，晚上则由单片机控制蓄电池给路灯供电，在供电的过程中运用电源监测传感器来对电路进行监测，当有电路供电不足或出现故障时，通过给单片机一个信号，同时单片机又给GSM模块发送一个信息，通知电路供电不足或电路故障，当供电不足时，发送故障信息;电路故障时则通过传感器来检测出故障线路，及时通知工作人员。在整个的过程中有LCD来显示系统的工作状态。本设计主要由太陽能模块框架，光的检测模块，电路的检测模块，GSM模块以及LCD的显示模块构成，总体结构如图3.1。

3.2 硬件部分

包括太阳能充电控制器模块、太阳能路灯现场控制模块、比较控制式太阳能跟随器模块、远程终端监控模块。

3.2.1 太阳能充电控制器模块。控制器是太阳能路灯收集能源的核心部分，以HT46F49E为主控MCU，主要实现的功能有：通过对太阳能电池板电压采样，采用PWM控制占空比的方式，实现对蓄电池限压恒流充电;对蓄电池防反冲，防过冲，负载短路保护。

3.2.2 太阳能路灯现场控制模块。现场控制模块是太阳能路灯工作状态的核心控制部分，以HT46F49E为主控MCU，检测太阳能路灯的工作状态，是否发生故障，检测到故障后，显示在现场液晶上，并通过GSM模块发送至远程监控端，实现自动检错，提高工作效率。

3.2.3 比较控制式太阳能跟随器模块。利用光敏电阻在光照时阻值和光电流发生变化的原理，将两个完全相同的光敏电阻置于太阳能电池板控制器的东西两个边缘，采集电压送LM324放大，通过A/D转换比较大小，太阳能光垂直照射，光电流相同，比较电压大小相同，电机不转动，否则电机转动，直到太阳能电池板对准太阳，以此提高对太阳能吸收效率。

3.2.4 远程终端监控模块。现场控制端对现场故障的检测通过GSM模块传送至远程终端，当现场系统检测到问题，就向总部发送相应信息，以便进行维修和处理，此部分包含了一个GSM模块作为接收，用液晶12864显示现场端的故障。

3.3 软件部分

3.3.1 主程序流程图。在系统启动时，首先执行初始化，收集数据，判断是否满足条件，若满足，则是白天进行充电，若不满足则监测电池是否有电，若有则用太阳能电池供电，若无则用电源供电，若出现故障则通过GSM发送短信给手机，在手机上判断是否为故障或电源供应不足，若为供应不足那就通过手机控制系统转为市电源供电，如图3.3.1所示。

图3.1  系统框图          图3.3.1  主程序流程图

4 测试方法

4.1 整体结构图

如图4.1为太阳能路灯整体效果图，包括路灯支架，太阳能电池板和控制盒组成。

4.2 上电测试

4.2.1 PWM脉宽调制测试。改变光照强度，任意选定一个高于充电稳定值的电压和一个低于充电稳定值的电压，8V和30V，当太阳能电池板电压较高，高于稳压充电的稳定值12V，PWM调节的占空比为低于50%的对应值，相反当电压低于设置的参考值，PWM调节占空比高于50%的对应值。

4.2.2 现场控制端与远程控制终端LCD显示部分。路灯正常工作与路灯故障时，LCD显示不同以及移动端收到故障信息。

4.2.3 太阳能跟随器测试。如图4.2.3所示，当手电筒光源模拟的太阳移动时，太阳能电池板光线跟随器工作，在电机的驱动下太阳能电池板自动追踪光源，获得更多的太阳能。

图4.1                   图4.2.3

参考文献：

[1]周智敏，纪爱华.太阳能LED照明技术与工程应用[M].人民邮电出版社，2011.

[2]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社，2009.

[3]盛群公司.HT-IDE3000使用手册（简体中文版）.

远程智能供电监控系统 篇4

1 供电远程监测系统结构设计

煤矿供电远程监测监控系统是煤矿井下安全的控制指导核心, 它能够连接井下的每一个中心, 方便对井下的每一处地方进行控制, 并和井上的监控主机进行传送信息。通过对井下的相关供电数据进行收集, 向地面传送消息, 同时可以下达一些命令, 及时有效的向每个监控单元进行无误的传达。供电远程监测系统主要是由井上控制中心、数据交换中心以及井下监控三个部分组成。

煤矿的远程供电监控系统其主要的目标就是将井下和井上的数据传送到集体控制和调度中心, 以方便相关人员对矿井内部信息进行了解, 并做出综合的分析和调度, 从而在很大程度上保障矿井安全作业。

目前, 采用的主要就是智能化和新型的煤矿监测系统, 这样和传统的井下供电站的管理方式有所区别, 可以在地面上就可以实现实时监控, 从而在很大程度上保证井下供电安全。

2 煤矿供电远程监控系统的应用

2.1 井下监控站点

井下电力监控站是中心主站和电力监测的联系中心, 它是井下通讯的一个保护点, 通过将井下的供电状况及时有效地进行梳理和整合, 从而对井下的数据进行采集和分析, 实现和地面数据之间的装换。一般情况下, 如果井上集控中心有命令需要传达, 那么接受信息后也是需要将其进行完成。

井下监控站点一般会配置一些供电数据, 这些数据会和井上的数据相结合, 实现联动报警。当井下出现一些短路、漏电现象时, 井下监控站点就会及时采集信息, 并通过联动装置进行传达, 将数据传送到井上集控中心, 以加快井上相关人员及时发现问题进行处理。一把情况下, 它发出的报警信号主要是明灯和鸣笛。鸣笛时可能产生的问题较大, 需要重点进行检查和处理。

在处理的过程中, 首先要求井下进行处理。如果信号传递到井下, 经过一定的时间没有加以处理, 就会将此信号传送到井上控制中心, 交由他们来处理。

2.2 数据交换中心

数据交换中心核心部分主要是数据采集器, 利用数据采集器可以将矿井下的电力分布和使用情况传送到服务器中, 从而实现数据之间的备份, 并能够很好地对数据进行分析。数据交换中心的设置是井上和井下实现信息沟通的重要途径, 它有助于煤矿供电监测监控, 从而保证安全。

2.3 井上集控站

井上集控站主要由两部分组成, 分别是中心图像处理器和报警软件。中心图像处理器主要是用来接收现场的一些数据和信息, 其主要功能是将数据交换中心所反馈的信息进行监测和管理。在管理中, 只需要工作人员将电脑打开就可以看到煤矿的供电数据, 并且在电脑中会有备份资料, 通过一定的人员进行调取资料, 从而能够对故障地点进行维护和检修。

报警软件主要是在对数据分析过程中, 对一些故障要及时反馈出报警信号, 并通过相关的保安人员采取一定的措施, 进行井下开合闸, 通过在客户机端实现远程的分合闸, 从而可以减少短路、过载等现象, 从而对故障及时进行报警以确定位置的准确性。

3 煤矿供电远程监控系统的运行效果

3.1 提高安全保障能力

煤矿供电远程监测监控系统的设立, 为供电系统设备的运行提供了一些有效的监控手段, 能够确保供电远程监控系统全天对设备的运行状况进行监控, 在发生任何故障或者不良情况时, 会及时将结果反馈给数据控制中心。随着科技的不断进步, 信息反馈所采用的时间也在相应的不断缩短, 这在很大程度上会使煤矿用电得到很好的保障, 同时能够在很大程度上提高系统的安全保障能力, 从而促进煤矿事业的顺利发展。

3.2 提高设备的使用率

煤矿供电实现远程监控, 可以实时提取相关数据, 在对这些数据进行分析的基础上, 能够得到一系列的运行规律, 并在此基础上提出一系列的优化方案, 从而提高设备的使用效率。对供电远程进行监控, 能够实时掌握用电新动态, 从而合理的分配相关的数据资源, 在一定程度上得到合理的使用和划分, 加快提高设备的使用效率, 促进煤矿供电向着高效率的方向发展。

3.3 提高管理效益, 减少成本

供电远程监控设备投入使用后, 对人员的需求会减少。一般情况下, 只需要配备一定的监测人员就可以对整个变电站进行管理。传统的供电站中可能会需要40人进行值班, 而在实现了远程监控之后, 只需要15人进行安全巡查, 其他人员可以正常的休息, 这在很大程度上减少了人工使用的成本, 使得工作效率大大提高, 在其他的方面更有益于企业管理的效益。

4 结语

煤矿企业采用供电远程监测, 提高了矿井供电的安全性, 并使矿井的综合效益得到很大程度上的改善。煤矿远程监测系统比原先的系统更加功能齐全, 在运作中性能更加稳定。通过实时掌握矿井下面的信息, 并通过语音警报声进行预警, 在此基础上加快对故障的解决和处理, 以此来更好地实现矿井安全运营, 加快煤矿企业向着更好的方向发展。

参考文献

[1]杨洋.基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计[D].太原理工大学, 2015.

[2]张凯, 等.煤矿供电远程监测监控系统设计及应用[J].煤矿机械, 2012, 10:171-173.

[3]王旭波.煤矿井下供电监控系统的设计及应用[D].西安科技大学, 2013.

[4]王广.煤矿供电远程监测监控系统设计及应用[J].机电技术, 2010, 05:76-79.

远程智能供电监控系统 篇5

RFID电子锁进行油库施封：

1、油库装油并计量完毕后，由计量人员持施封卡刷卡，车载终端将刷卡卡号、刷卡时间、GPS地址、车载主机编号打包上传服务器；

2、由服务器分析操作位置及操作人身份，同时服务器将上传数据解析后存入数据库保存；

3、如果操作位置及操作人身份均通过，则对相应的终端主机发送施封指令；

4、接收到施封指令后，控制电磁锁锁闭，同时施封灯“红灯”点亮，完成施封。加油站施封 ：

1、加油站卸油后，由加油站人员持加油站施封卡刷卡；

2、后续操作与油库施封相同。油库对加油站配送解封：

1、车辆从加油站回油库后，为施封状态，油库门卫持油库半解封卡刷卡，车载终端将刷卡卡号、刷卡时间、GPS地址、车载主机编号、各监控口状态打包上传服务器；

2、由服务器分析操作位置及操作人身份，同时服务器将上传数据解析后存入数据库保存；

3、如果操作位置及操作人身份均通过，则对相应的主机发送半

解封指令；

4、主机接收到解封指令后，控制装油口电磁锁开启，卸油口电磁锁应是锁闭状态，同时主机解封灯“绿灯”点亮，完成解封。油库对客户配送远程解封：

1、车辆若是对客户配送，进库前油库管理人员持油库全解封卡刷卡；

2、车载终端将刷卡卡号、刷卡时间、GPS地址、车载主机编号、各监控口状态打包上传服务器；

3、由服务器分析操作位置及操作人身份，同时将上传数据解析后存入数据库保存；

4、如果操作位置及操作人身份均通过，则对相应的终端主机发送全解封指令；

5、主机接收到解封指令后，控制装油口及卸油口电磁锁开启，同时主机解封灯“绿灯”点亮，完成解封。加油站解封：

1、车辆从油库到站后，正常状态应该是施封状态，加油站人员持加油站解封卡刷卡；

2、车载终端将刷卡卡号、刷卡时间、GPS地址、车载主机编号打包上传服务器；

3、由服务器分析操作位置及操作人身份，同时服务器将上传数据解析后存入数据库保存；

4、如果操作位置及操作人身份均通过，则对相应的主机发送全解封指令；

5、主机接收到解封指令后，控制装油口及卸油口电磁锁开启，同时主机解封灯“绿灯”点亮，完成解封。

远程智能供电监控系统 篇6

关键词：物联网；远程智能设计；家居控制

中图分类号：TQl74.758.11：TE357.12 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）32-0009-02

智能家居是基于各种家电设备平台，采用先进的计算机、通信和控制技术实现全面的安全保护和远程遥控，通过先进、方便的通信网络为舒适的家庭住房系统提供了可能。基于物联网的远程智能家居控制系统包括视频对讲，家用电器控制，家庭安防，远程视频监控等。

随着网络技术和智能家电设备的快速发展，越来越多的家庭追求更加方便快捷的家居生活方式，通过物联网下的家电控制器，将家庭网关连接到家用家电连接到广域网 ，其可以随时随地遥控同时也为请保姆节省了一大笔开支。本文就关于基于物联网的远程智能家居控制系统的优越性进行了深入探讨。

1 物联网广泛使用的优越性和智能性

在人类发展的历史上，火的使用是一个不可缺少的里程碑，而物联网对我们的意义和影响并不亚于火的使用意义，它会使世界发生质的变化。在物联网的使用中，真正的数字时代将会来临，这将大大改变我们的生活。新一代物联网将逐步启用IPv6地址协议，每个家庭被分配一个IP地址，一切都可以通过网络进行监管。例如，在无线移动接入网络完成后，各种信息终端，包括手机，电脑，电视，空调，门和各种信息家电可以通过网络进行访问。例如，如果你为几个朋友预约酒店聚会，时间到了但是由于交通堵塞自己无法准时到达，你就可以打开移动终端告诉朋友在哪个私人房间并且可以让服务员生产菜单，你也可以远程控制室内空调，打开电视，播放喜欢的音乐，让朋友先休息一段时间... ...智能家居系统控制也是同样的道理通过数字生活大大提高人们的健康和生活质量。

此外，基于IPv6的人体传感器网络还可以实现人体健康监测。计算机可以反馈给你的体格检查数据，以帮助你开发科学的饮食食谱，以避免营养不良或营养造成的疾病。高速物联网实现将使数据传输速度比现高出100倍，电子邮件和文本数据发送实时收集更加方便。物联网将扩展到手机，每个手机都有一个IP地址，手机功能将变得非常强大，那么手机完全不是3G手机的概念可比，折叠大屏手机与手机全部特征。人们可以通过移动终端下载音乐和电影，书籍等，人们的文化和娱乐生活将更加丰富多彩。在端到端传输时代，基于互动协作视频会议技术的高清视频广播技术，可以实现范围广泛的远程教学和咨询。总之，小到个人生活，家庭生活，大到社会生活，国防技术，经济文化发展等各个领域，物联网的作用可以说是影响深、不可匹敌。

2 基于物联网的远程智能家居控制系统设计的目的 和功能

2.1 目 的

基于物联网的核心技术，就低功耗，经济，简单，适用性和可维护性等特征提出了基于物联网的智能家居遥控系统的设计与实现。智能家庭系统通过各种传感器采集室内信息，数据通过物联网实时反馈给客户终端和移动终端，同时用户终端和移动终端通过远程操作家庭实时监控和操作以满足自己的需要。

2.2 功 能

现在在这里给大家介绍基于物联网的远程智能家居控制系统的主要功能。

第一，远程报警功能。家庭安全和防盗系统是每个人最关注的，当家庭突然起火或气体泄漏时相应的传感器就会检测到这种情况，并且立即通过室内无线网络将收集的信号发送到主控制器，然后由控制器处理最后通过报警信息模块短消息发送到业主的手机，从而实现家庭的远程报警功能，这样一来业主就可以第一时间得到情况并且采取解决措施让损失降到最小。

第二，远程控制功能。当我们经过一天的工作劳累后想要一回家就可以享受到热水澡和适合的温度我们就可以通过家居系统进行远程控制。我们需要远程控制家用电器的使用标准和开关时，只要手机发送短消息到指定的命令，通过物联网将短消息转换成可识别的命令并且发送给控制器后进行处理，最后通过无线传输发送命令到连接到智能交换机以具体到每个家用电器的设计。

第三，远程监控系统。孩子的安全和物品的安全是家长关注的，当发生意外情况时，就可以通过监控系统进行监视并且可以高效解决问题。

另外，当朋友或陌生人访问时，访问控制系统摄像头可以捕获访问者的头像信息，并传播到控制器，通过控制器处理，通过所有者可以访问物联网查看访客信息，同时也可以将摄像机安装在业主手机上从而可以随身携带，从而实现实时查看房间以实现远程监控。

3 基于物联网的智能家居控制系统的优越性

无线形式正在毫无疑问的成为时代发展的主流，随着时间的推移，这种技术的性能将变得越来越完美，其应用也将越来越复杂。想象你的未来的生活，如果未来都是通过无线网进行连接，那么在自由活动的空间人们可以自由地控制设备和日常生活的家庭环境，这将是一个智能的世界。例如，今天的许多费者具有数字电影，电视节目，音乐和照片画廊，并且他们想要通过无线从家中的任何地方访问媒体。无线智能家居不仅支持多个并发用户和设备，而且其卓越的功能确保服务质量，确保家庭中的所有设备实时提供更好的用户体验，同时提供智能内容管理和发布。

通过上面的描述，我们可以看到，新一代无线智能家庭网络将不需要接线并且相对自由地建立人們对无线家庭设备，新的体验和享受。它灵活，成本低，无需使用人工，移动性强，扩展性强，可以摆脱“线路”限制，在设定覆盖范围内方便地连接到家庭网络设备。基于物联网的远程智能家居控制系统使你的生活更安全，更舒适，更方便，更个性化。智能家居产品相对于其他智能产品，它是最经济实用的，而与其他类型的产品具有相同的功能。

此外，智能家居控制系统建立起来十分方便快速。智能家居产品使用无线传输控制信号实现智能控制灯和家用电器的目的，因此无论是新装修还是装饰用户都可以安装用户，只要用户可以轻松更换普通用户开关可以方便地智能化，相对布线产品无需重新布线，因此安装周期相对较短，通常只需几个小时，而产品调试使用原有的在线学习功能，典型配置程序一般只有两个小时安装调试完成，轻松实现智能生活。

其次，由于能够实时更新它的使用不会很快的被时代的发展所淘汰。智能家居产品由于其模块化配置，因此升级比较简单，只要负载一些先进的控制设备就可以轻松实现更高级的智能控制，有很多设备即使只要插上电源线就能立即工作，这样即插即用可以智能升级。智能家居控制系统改变了复杂的操作过程即可轻松实现个性化智能功能配置和自由改变。智能家居产品因其模块化配置，所以很多设备和功能都可以像具有相同组合的积木，很多控制，功能，场景可以根据用户的需求进行个性化灵活改变，因此就算是年纪比较大的老人经过简单的教学知道按哪些按钮就能够轻松操作并且不会产生危险。

最后，一个完整的家居控制系统就可以包含整个家用电器，几乎包罗万象，可以满足不同用户的需求。使用者无需考虑与现有家庭中的其他系统的冲突，良好的兼容性。

此外，通过家居系统的智能化也在一定程度上减轻了夫妻之间的争吵机会，两个人再也不用因为做一些简单的家务事而产生争执，从而保证了家庭的幸福生活和家庭完整。当经过了一天的劳累之后，通过无线网控制家中空调的开关、灯的开关、热水的温度、茶水的温度等，让工作的人回家之后就能够感受到温暖的家庭氛围而不是冷冰冰、又黑又空的房子。

4 结 语

本文提出了智能家居系统的整体框架并讨论了智能家居系统的设计与实现。无线网络，无线通信技术和嵌入式网关服务器用于实现家庭安全和家庭遥控。

通过系统可以随时随地控制家电切换，防火和外来入侵报警，使用者更安全方便，具有使用简单，成本低，应用范围广，安全可靠等优点可广泛应用于家庭住宅，应用前景广阔。智能家居控制系统更符合了当代小康生活的目标，让人们的生活更加智能化和方便化，从而让人们更加热爱生活。

参考文献：

[1] 曾松伟，章云，邱伟强.基于物联网的智能家居控制系统设计[J].现代电 子技术，2011，09：168-171.

[2] 郑冰.智能家居远程控制系统的设计与实现[J].内蒙古师范大学学报 （自然科学汉文版），2014，05：602-605.

[3] 王雪娇.浅谈智能家居系统的安全问题[J].科技广场，2015，07：132-136.

[4] 吕罗昊，吴光敏，赵建军.基于移动设备的远程智能监控系统的设计与 实现[J].新技术新工艺，2016，02：33-36.

[5] 區玉俊.基于物联网平台的智能家居监控系统设计[J].电子设计工程，

远程抄表系统在供电企业的应用 篇7

随着经济发展和社会的进步，电网规模不断扩大，电网管理的复杂度也越来越高,供电企业抄表的工作量也在讯速增长。手工抄表人工干扰的环节多，难免出现“错抄、漏抄、估抄”的现象，为能适应现代化用电管理的需求，提高优质服务水平，减少手工抄表的劳动强度和弊端，供电企业就要实施远程自动抄表。

1 系统组成及通信选择

远程抄表系统是指利用微电子技术、传感技术、计算机技术、网络技术等现代化手段，远程自动抄取电表计量数据，并对数据进行汇总、计算、保存和分析的系统。

1.1 系统组成

远程抄表系统一般由电能表、采集终端/采集模块、集中器、信道、后台主站系统构成。电能表是电能计量装置的核心，采集终端、集中器通过信道连接电能表和后台主站系统，主站系统对采集信息进行处理。

1.2 与其它系统接口

要考虑到与其它系统的信息集成，与营销MIS的接口，实现数据共享共用;注意与营销管理系统接口，提供数据支持;与GIS接口，使用户信息与GIS信息整合;与OA的接口，方便员工使用。

1.3 通信方式的选取

现在抄表通信方式主要有光纤、GPRS/CDMA、RS-485、ZigBee、电力线载波、微功率、红外线等，由于各种抄表方式各有各的优缺点，要充分利用各种抄表方式的优点，用户环境条件不同，对于不同的用户使用不同的抄表方式。

1.3.1对于已实现光纤通信用户、变电站、台区，就要利用光纤形成的局域网，使用TCP/IP协议进行通信。

1.3.2大用户、配电台区的总表比较分散，由于GPRS/CDMA网络覆盖范围广、具有实时在线特性，不需专门布线，所以可采用GPRS/CDMA方式与主站进行通信。

1.3.3居民小区低压用户电表到集中器可采用电力载波通信，集中器到主站可采用GPRS/CDMA通信，台区总表与集中器多装在一个箱内，所以台区总表与集中器可采用RS-485通信。为提高抄表的抄到率和准确率,对于低压用户可以采用电力线载波与无线通信两种并存方式,两种方式自行切换，提高可靠性。

2 系统主要功能

远程抄表系统以电能量数据为基础，通过数据的处理，实现网损计算、电能量管理、用电监查、防窃电、营销决策技术支持、营销自动化技术支持等应用功能，并为其他系统使用电能量数据提供接口。

2.1 数据采集

主要包括用电负荷有功功率、无功功率、最大负荷、有功电量、无功电量、采集终端运行工况、控制状态、开关状态、电能表运行工况、电能质量监测点的负荷、电压、功率因数、谐波。电表的数据分实时和冻结数据。

2.2 系统运行管理

登录系统的所有操作员都要经过授权，进行身份和权限认证。主站能对系统的通信设备进行管理，监测终端运行状态和主站系统运行状态、监测对系统的各种操作，对系统的各项参数设定功能。

2.3 运行维护

缺数查询及补抄、换表管理、手工计算、支持表计异常、电网运行状态变化等事件以及现场终端故障能及时主动上报。

2.4 预付费管理

分主站预付费、终端预付费和电表预付费方式。三种方式跳闸指令都由现场的终端或者表计执行，主要区别在于执行用户剩余电费的计算和发出控制跳闸指令的控制逻辑在主站、还是在终端或者是在电能表完成，在哪完成就什么预付费。

2.5 控制功能

控制功能包括功率定值、电能量定值闭环控制和遥控等控制方式。通过设定功率、电量、限电方案等对不同用户进行用电控制，还能够对用户实施催费限电。

2.6 需求侧管理

系统采集客户侧用电数据，为负荷需求预测、调整电力供需平衡提供准确的基础数据;根据有序用电方案控制负荷，实施错峰、避峰等需求侧管理。

2.7 计算统计分析生成报表

系统应能针对采集到的终端数据和电表数据，分系统、行业、线路、自定义群组等类别，按日、月、季、年或自定义时间段做负荷统计、电量统计、线损计算及其它一些相关统计和分析，并生成各种报表。

2.8 WEB信息发布功能

经过防止机密信息的泄漏过滤，可通过Web服务器采用网页的方式发布相关信息经。

3 系统建设及维护

远程抄表系统建设和维护的过程相当重要，系统建设需要人力、物力、资金的支持，这就要求领导要重视，相关人员积极参与，要有工作方案，认真落实检查督促，使项目顺利开展。

3.1 系统安全可靠

为了保证主站系统的可靠性，在关键节点采用冗余配置。主站系统通过防火墙实现与其它系统的连接和公网的接入，以保证系统的安全性。远程抄表系统的局域网与其它信息系统互连时，中间要求支持防火墙或物理隔离设备进行网络隔离，定制严格的访问策略，保证系统网络安全。前置机与公网连接必须使用防火墙严格限定通讯端口通讯策略。数据备份要支持整库、增量、条件备份。

3.2 试点分步实施

远程抄表系统基础数据多，功能多，要有计划试点分步实施。先做好选择几个有代表性的台区试点，做实相对简单的基础工作，然后逐步增加应用种类，不断巩固应用成果，让试点起到带动作用，不断扩大应用范围。

3.3 重视培训

根据使用者的不同，可分为系统管理人员和系统操作使用人员，系统管理人员要具备管理和维护系统的能力，保证系统正常运行。系统操作使用人员要具备全面掌握系统功能，熟练进行系统操作，能够较好地完成日常工作。不同人员进行不同的培训，对培训效果要进行模拟检验，达到培训要求。

3.4 建章立制，做好日常工作

建立健全远程抄表系统各项规章制度，如运行监测分析制度、需求侧故障处理制度、维护检修制度，明确部门职责，保证远程抄表有序进行。根据远程抄表系统提供的主要经济技术数据，认真开展运行分析，及时排除计量故障、针对性地开展用电检查，调整三相负荷趋于平衡等日常工作。

4 结束语

远程抄表系统在电力企业中已逐步应用，供电企业应科学合理地使用远程抄表系统，提高优质服务水平，增加企业经济效益，逐步实现电网的数字化，智能化。

参考文献

[1]刘健,倪建立.配电网白动化新技术[M].中国水力水电出版社,2004.

[2]王峰,李勤豫.关于远程集中抄表系统问题的探讨[J].湖北电力,2008,32(5):41-44.

远程智能供电监控系统 篇8

一、系统概述

通信电源远程监控管理系统可以实时监控通信电源系统 (充电机运行状态、交流、UPS设备、各路馈线开关状态监测、蓄电池的单体电压、内阻、环境温度、湿度) 及通信设备的工作状态, 一但发现电源状态异常立即发出声光报警, 直接报到调度监控中心以便及时处理, 从而保障通信设备的正常工作, 避免重大电力事故的发生。

二、系统主要功能

通信电源远程监控管理系统采用先进的电信网管理技术, 基于现有电力通信网传输系统 (PDH、SDH、WDM) 设备、网元管理系统和子网管理系统, 实现多厂商、多类型接口通信电源的综合管理, 其功能包括: (1) 远程控制充电机均浮充、设置充电机参数, 实时监视充电机及各模块工作状态。 (2) 远程机房环境监控, 包括温度、湿度、烟雾、门禁、三相交流电压等信息。 (3) 远程监测蓄电池组直流电压、负荷电流、单蓄电池电压等信息。 (4) 可扩展监测:PCM模块、光端机系统、远动通道、UPS等设备 (干接点) 故障的告警信息。 (5) 可实现空调开关、照明系统等设备的远程控制。 (6) 可远程检测蓄电池组各单体电池内阻。 (7) 统一的软硬件网络管理平台上, 对由多厂商、多类型接口的电力通信电源设备的运行状况实现集中统一管理。 (8) 可订制各种通信协议, 连接其他智能设备 (如:UPS等) 及扩展功能。

三、系统主要组成部分

本系统将为变电站通信电源系统/电业局大楼调度/UPS及蓄电池组的维护管理提供了一套完整的解决方案, 通过计算机网络实现通信设备及蓄电池组的集中分布管理, 计算机网络通讯协议采用TCP/IP, 并且利用硬件网络可实现多级集中监控。

四、结构简述

系统中每个变电站端的远程监控主机通过RS485总线将电压采集器、开关量模块、电池参数采集模块、UPS、告警信号采集等设备连接到一起, 将它们所有的信号收集到一起统一管理, 配有320x240真彩高分TFT液晶屏, 可供用户浏览数据、查询故障记录、历史曲线等操作, 并且直接通过局域网端口 (或RS232口) 将采集到的所有信息传送到中心服务器软件, 监控终端直接采用芯片级嵌入式以太网单元, 中间无须任何多余的转接设备, 可靠性更高, 服务器软件将信息存储管理并分发信息到每个相关管理岗位的计算机, 并使其在局域网上每个计算机均可浏览到所有信息, 提供分级的管理口令可对任意一个变电站的信息及参数进行更改并能提供相关的远程控制。

五、系统特点

5.1硬件平台先进

采用ARM公司最新的32位嵌入式微处理器平台Cortex-M3系列处理器, 接口灵活、片内资源丰富、处理速度快、扩展方便。

5.2嵌入式以太网

采用芯片级嵌入式实时以太网技术IEEE-1588, 集成度高、硬件环节少、可靠性更高、通信速度更快、实时性更好。

5.3采样精度更高

系统所有模拟信号采集使用16位高精度AD。

5.4实时数据库技术

实现实时数据信息的存取、操作、设置、访问、定位功能, 支持应用程序、联网接口、协议转换接入对实时数据的服务请求, 提供强大的实时数据联网功能。

5.5对象化数据库

支持对象实体、对象实体之间关系的管理功能。

5.6数据P2P技术

支持系统间的实时数据互联、数据资源共享、点对点操作而可以不完全依赖于服务器、减轻服务器通信压力、减少瓶颈等功能。

5.7系统可扩展能性强

支持大量的标准、非标准接口的接入能力, 对第三方提供标准的信息服务接口, 具备强大的综合数据接入能力。

5.8下放式结构

功能模块下放式安装, 便于维护, 方便安装。

六、结论

水情远程智能监控系统 篇9

主要功能

水情监控、预测系统设计主要功能如下:

(1) 现场图像的远程监视, 实现遥视功能;

(2) 现场观测传感器云台的远程控制, 实现遥控功能;

(3) 现场水文资料的自动检测, 实现遥测功能;

(4) 历史水文资料的信息管理, 分析统计, 可为研究水情变化规律提供数据。

技术指标

(1) 现场图像可通过电话线或宽带网进行远程水平、俯仰和变焦操作;

(2) 图像传输速率大于4帧/秒 (依据线路传输带宽) ;

(3) 水文数据采集间隔最小1分钟;

(4) 可完成水文资料的查询、统计及打印功能;

(5) 水位数据误差范围小于国家标准, 并不受水质和环境温度影响。

市场应用

本系统可广泛应用于各类河道、河床、水库等的水情监控与水文测量。

合作方式

本系统核心技术已申请国家专利。合作方式可协商, 技术转让、合作开发等均可。

单位:南京理工大学科技处科技协作科

地址:南京市孝陵卫200号

邮编:210094

移动基站拉远设备的远程供电系统 篇10

伴随着GSM网络建设的日益完善, 深度覆盖成为网络进一步发展的必然要求, 而系统的稳定可靠运行又有赖于移动通信电源的不断供给, 因此电源的重要性也日渐显著。远程供电可以有效地保障网络的通畅, 从基站机房对拉远设备进行统一的数据传送和电源输送, 将数据线和电源直接引入基站拉远部分, 基站拉远部分就可以不用考虑电源问题, 方便使用, 同时也减小了因为电源问题导致的故障。

二、现状

在普通的基站延伸覆盖系统中, 主要采用光纤拉远的建设模式, 覆盖设备的信号与基站信号耦合, 然后通过光纤传送到远端设备。基站设备和拉远设备同时需要供电, 对拉远设备的供电一般有集中式供电和分布式供电两种。

1、集中式供电

分布式基站将基带部分 (BBU、CTU等设备) 和射频部分 (RRU、RTU等设备) 分开。BBU、CTU等设备单元供电由机房总电源供给, 而RRU、RTU单元处于楼顶或铁塔上, 采用直流远拉的方式直接由机房电源供应, 但是受到了直流远拉距离的限制。当传输距离超过50m时, 机房电压到达RRU、RTU时下降到40V, 已经不能保证RRU、RTU单元稳定可靠的工作, 如果增加传输距离, 只能增加线缆的截面积。

虽然集中式供电简单易行、维护方便, 但是严重受到传输距离的制约。当传输距离大于100m时, 功耗大大增加, 集中式供电已经不适合。

2、分散式供电

即就近采用220V市电, 通过AC/DC变换, 将市电转换为-48V给RRU、RTU等单元供电。这种方式就近取电, 损耗小, 但缺点也较多:

(1) 交流供电电压不稳, 供电电压受高峰负载影响较大, 容易造成用电设备损坏或进入保护状态而停机。

(2) 交流供电经常受停电困扰, 用电缺口较大;交流电网要求同步运行, 存在不稳定问题, 输送的功率受电力网稳定限制;交流电网短路容量较大, 事故停电的影响范围也较大;电业部门检修或故障时, 造成大面积停电。

(3) 电源接入困难, 须电力部门调配或与物业管理部门协商, 而且建设成本高。

(4) 需要配电表, 进行单站结算等, 运行维护费用大。

三、移动通信网络设备远程供电系统解决方案

1、远程供电系统实现

移动通信网络设备远程供电系统 (图1) 分为局端模块和远端模块。机房直流-48V电源进入局端模块, 通过高效率DC/DC变换器将-48V转换为250~410VDC可调的高压直流电 (对地悬浮) , 通过远距离光电复合缆把电源送到室外远端模块, 把250~410VDC直流电转换为-48VDC输出, 或根据用电设备要求逆变成220VAC输出, 满足不同型号移动基站设备供电要求。同时设在远端的交直流自动切换及光电分配模块, 根据不同接电情况可实现市电/远供电自动切换。

在该系统中, 远程供电模块是其核心的部分, 它通过升压变换和悬浮隔离技术实现电力的直流远供, 其实现框图如图2所示。

系统的防雷滤波模块能有效防止雷电信号影响, 以及开关电源工作时产生的谐波通过电源输入回路对别的通信设备造成干扰。

系统状态检测模块主要提供空载过载保护、输入过压欠压保护及短路保护等功能, 提高系统的安全性。远端设备也能对负载端出现的短路故障进行保护和隔离。

2、系统部件

远供系统由局端模块、远端模块、交直流自动切换及光电分配模块、光电复合缆组成。

(1) 局端模块

局端模块是将通信基础电源-48V变换为符合传输的直流电, 是一个DC/DC变换器, 它安装于就近的通信电源室或机房内。

(2) 远端模块

远端模块是将局端模块通过电源电缆传输的直流电变换为负载所需要的电源形式, 它由DC/AC或DC/DC变换部分组成。对于负载使用交流电源的设备, 采用DC/AC变换器, 将直流电能转换为所需交流电;对于负载使用直流电的设备, 则可以采用DC/DC变换器, 将传输的直流电转换为负载所需的直流电压。

(3) 交直流自动切换及光电分配模块

交直流自动切换及光电分配模块的功能是当市电或远供电任意一路断电或电压不稳时, 交直流自动无缝切换至正常一路供电。对一进多出空气开关, 配电满足多台移动通信设备供电及信号要求。

(4) 光电复合缆

远程供电的传送载体是光电复合缆, 光电复合缆是在普通光缆中增加一对铜芯导线的光缆, 外形同普通光缆基本相同, 结构如图3所示。

其中铜芯导线的昀大载流量为24A, 最大承载功率可达1100W, 此时的发热功率为300W;由于护套材料的热阻很小, 发热量对电缆及周边环境不会产生任何影响。光缆的其它机械特性 (压扁、冲击等) 与普通室外中心束管式光缆GYXTY相当 (详见国家标准YD/T769-2003) , 不影响传输工程质量。

光电复合缆能使传输和电力线路同时敷设, 减少了电力投资, 使得采用远供模式的覆盖设备在成本和施工周期方面均有一定程度的缩减。

四、移动通信网络设备远程供电系统优点

1、安全性

在负载正常工作的情况下, 远程供电设备具有过压、过流保护及防雷电功能。以共用-48VDC系统为母线电源, 通过不同的远端转换设备满足不同输入类型设备的供电需要, 只需通过光电复合缆或电源线缆拉远就可以保障2G和3G网络的不同组网方式设备的电源供给, 不受外界干扰, 保证设备安装、运行的安全可靠。

2、可监控性

远程供电系统具有供电正常与否的检测功能, 可实现本地集中监控和三遥功能, 通过将电源控制技术与计算机技术有机地结合起来, 再配合网络监控系统可实时主动上报电源故障情况, 便于维护人员及时发现和维护。

3、可维护性

远程供电系统不受蓄电池容量、和充放电寿命的限制;无需为市电停电时间长而烦恼;也不像UPS设备必须定期进行巡检及更换蓄电池, 从而大大降低了维护、运营成本, 大大地提高了运行商的服务质量。

4、节约成本

从机房引出48V直流电对网络覆盖终端设备进行远程供电, 既保证了系统工作的可靠性, 又提高了移动通信业务的服务质量。由于不受市电接入的限制, 远端移动通信的供电设备无需向电力局及业主单位申请开户专线专表, 减少麻烦, 降低建设和运行成本, 加快工程进度, 具有巨大的经济效益和社会效益。

五、总结

为达到GSM网络深度覆盖的目标, 多种方式灵活实现网络覆盖成为现代网络建设的研究方向。小型化远程供电模式的网络覆盖设备采用光电复合缆同时解决电力与传输问题, 具有节省电力投资、降低停电影响、缩短施工周期等优点, 是解决目前网络覆盖难点的一种有效方式。

参考文献

[1]GB/T l3722.92移动通信电源技术要求和试验方法.

[2]sT2811.2.87通用直流稳定电源测试方法.

[3]GB4943.1995信息技术设备 (包括电气事务设备) 的安全.

[4]YD/T73l.94通信用高频开关整流器.

[5]XT一005—95Ⅸ通信局 (站) 电源系统总技术要求 (暂行规定) .

[6]许文龙, 胡信国.现代通信电源技术[M], 北京:人民邮电出版社, 2000.

[7]王徐芳, 林峰.射频拉远技术稳定供电的解决方案[J].电信技术, 2007 (5) :80-82.

油井远程智能监控主控系统 篇11

本文对一种现场数据采集准确快捷、恶劣环境下可靠、通信方式灵活、数据传输综合能力强的油井远程智能监控系统的主控部分的原理和实现方法进行了说明。

1总体功能

主控模块可远程采集多种油井参数。通信采用多种链路方式, 包括以太网、RS485、RS232有线链路以及Zigbee无线链路。上层应用通信协议采用MODBUS串行或MODBUS_TCP协议, 并提供MODBUS网关功能, 实现MODBUS数据包在不同物理传输介质上的透明传输。

2硬件框架和组成

硬件框架和组成图如图1所示。

2.1 EBI外部总线接口

主要提供CPU最小系统的外部内存接口。NOR Flash:存储系统启动代码以及系统映像。上电复位后, 程序从NOR Flash开始执行。SDRAM:提供程序的运行内存环境。NAND Flash:电参数的累积数据以及系统的配置文件存储在NAND Flash, 实现文件系统。

2.2 SPI:Zigbee芯片连接接口

2.3 GPIO并行输入输出控制器

与离散数字量输入、离散数字量输出、状态指示灯模块、掉电检测模块、RTC模块以及电参量采集芯片相连, 实现相关的功能。掉电检测模块:当电源电压低于一定值时, 通知系统进行相关的数据保存工作, 防止数据的丢失。RTC模块:保存系统的实时时钟。电参数采集芯片:提供供电线路参数信息。串行同步控制器 (SSC) :实现语音报警功能。

2.4 DBGU调试单元

实现3线式串口, 用于程序下载调试, 参数配置以及超级终端功能等。

2.5 USART通用同步异步接收变换器

实现RS232口和RS485口, 上层实现串行MODBUS RTU协议。

2.6 EMAC以太网口

用于远程网络通信, 上层支持MODBUS TCP协议。

2.7 WDT看门狗定时器

用于在系统程序出现异常时重启系统。

3软件构架

软件层操作系统基于Linux内核版本进行移植, 使用u-boot作为系统引导程序来引导操作系统。

驱动层用于驱动板载设备。驱动层通过统一接口 (read, write, ioctl) 向应用层提供操作控制接口。

应用层Modbus Server利用驱动层提供的接口来获取设备状态及控制设备。Modbus Server应用程序可通过配置文件工作在三种不同的模式下以满足不同的应用场景。软件结构如图2所示。

4系统拓扑结构

油井RTU可配置成普通模式、网关模式或混合模式。普通模式仅采集数据并等待Modbus Client获取数据。网关模式用于转发数据, 设备本身不采集数据, 解析和转发上位机的请求到对应的采集设备上, 将采集设备返回的数据重新进行解析和组包后返回给上位机, 一般用于连接异种网络。混合模式结合了网关模式和普通模式, 既采集数据, 也具有网关功能可转发数据包。

上位机中运行Modbus Client或者其它符合Modbus协议标准的应用程序, 通过RJ45连接到交换机, 各RTU也通过RJ45连接到交换机, 井场主RTU通常工作在网关模式或者混合模式下, 通过RS485连接各个单井采集器, 单井采集器通常工作在普通模式下。各个RTU设备通过RJ45和上位机连接起来, 可通过telnet登陆到各个采集器, 也可通过tftp来获取采集器上的数据文件, 上传内核镜像文件、根文件系统及设备驱动到各个RTU设备中, 通过telnet来进行系统的更新。

5结论

本文对一种智能远程油井控制系统的组成和实现进行介绍, 该实现方法通过了通讯可靠性测试和油田方的实井测试, 现已部署在油田多井监控系统上, 被证实是一种可行的、优点突出的、智能性高的控制方法。

参考文献

[1]董明明, 孙万蓉等.基于RTU油井远程测控系统的数据采集与传输层软件设计[J].物联网技术, 2012, 02 (02) .

[2]孙殿新.油田生产监控管理系统[J].石油仪器, 2003, 17 (04) .

[3]张建军, 王蓉.油田油井远程自动化监控技术方案的研究[J].自动化应用, 2010 (09) .