无线电力抄表器的设计【开题报告】

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1、毕业论文开题报告电气工程及自动化无线电力抄表器的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义在国外，最早出现有关抄表器报道的文章是美国1985年《电世界》杂志（ElectricWorld），其中叙述到：在1983年，美国的宾夕法尼亚电力公司为抄表人员研制出一种手持数据终端设备，从1984年开始废弃大约2700千克重的抄表册和卡片。虽然该公司为此投资了1.3亿美元，但因为节省了大量人力物力，在两年内就收回了全部投资且还有盈利。同时1985年的美国《输电和配电》杂志（Transmission&DistributionWorld）也

2、报导了关于美国北印第安纳供电公司（NIPSCO）部分采用手持微计算机（Hand-HeldMicrocomputer）前往现场抄表的事件；手持微机中可存放1000只电表数据，它通过电话线和主计算机通信，以9600bit/s的速度传输即6000个读表数据需越30分钟。在抄表器的发展初期主要都是由美国公司生产，主要厂家是MSI，RADIX和ITRON三家公司。至此以后各国相继开始关于电力抄表器的研究。而我国对电力抄表器的研究起步较之稍晚，早期的抄表器的配置在软硬件上都比较落后。然而在供电部门的迫切需求下，对改革传统手工式抄表方式的工作正在如火

3、如荼的展开，研究不断深入，尤其是近些年的蓬勃发展，抄表系统中无论是抄表手段还是数据传输方式，抄表数据管理问题等都有了长足的进步更新。这些进步都朝着电子化，无纸化，现代化的方向迈进。如今的电力抄表器可以说是一台功能强大的掌上电脑，其系统包括功能强大的MCU（MicroprocessorControlUnit）作为控制核心，还拥有键盘、显示频、大容量内存和与电脑连接的通讯端口，由此此类抄表器的功能将具有以下几点：（1）无线通讯功能：无线抄表器必须具备此项功能，而且通讯的频段不能与国家的频段相同，也不能对其他无线设备造成干扰，所以它的工作频段

4、应在ISM频段范围内。在满足通讯要求的条件下，发射功率应该足够小。（2）有较大容量的数据记录和贮存能力：电力抄表器能够按照抄表人员的指示对指定的某幢建筑的所有住户按照次序抄收并储存所有的数据，且记录的内容要包括抄表时间、用户账号和实际采集的电表数据。（3）有及时处理错误数据功能：应用该电力抄表器抄表人员能够处理抄表读数错误，并能够发现数据采集错误的原因，及时排除鼓掌，确保用电量数据准确集中到有关供电部门。（4）显示汉字和指令、数字输入功能：如此一来，抄表工作人员能与抄表器进简单的“沟通”，以更好的完成一些特定的工作。（5）与PC机能够通

5、讯的串行接口：接收采集的数据可以大批量的传输给上位机，还能够在一些情况下接收来自上位机的命令指令。（6）拥有精度较高的时钟，在采集抄表数据时方便快捷的能够同时记录采集数据时为后来的工作做下记号易于查找。此外，电力抄表器还应具备低能耗、体积小等其他一些特性，使其更易携带和操作。本次设计的是基于ZigBee技术的无线抄表数据传输系统，属于短距离的无线通信系统。目前，短距离无线通信在人们的生活中扮演越来越重要的角色，它能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备，并且能够成功地简化以上这些设各与因特网之间的通信，从而使这

6、些现代通信设各与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。通俗讲无线通信技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网。其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。特别是将无线通信技术和单片机控制技术相结合以后，应用前景更加广阔。可用于无线抄表领域。ZigBee是最近提出的一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、低成本的双向无线通信技术，主要用于自动控制、远程控制领域及家用设备联网等方面。现阶段主要研制开发有三种自

7、组织无线网络类型，即星型结构、网状结构和簇状结构。ZigBee是IEEE802.15.4技术的商业名称，该技术的核心由2000年12月成立的IEEE802.15.4工作组制定。高层应用、互联互通测试和市场推广由2002年组建的Zigbee联盟负责。ZigBee联盟由英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司等组成，已经吸引了两百多家芯片公司、无线设备开发商和制造商的加入。正式的IEEE802.15.4标准已于2003年上半年发布，芯片和产品已于2003年下半年面市。目前的ZigBee技术处于发展

8、起步阶段，各大公司纷纷把注意力投入到ZigBee技术应用开发中。2005年3月7日由美国Comp's公司成功开发出了可在电脑外设上使用的ZigBee技术USB适配器。目前在亚洲地区，已经有相当数量的日韩和台