计量数据的计算机远程采集监控系统

任威宇

远程抄表系统一般由电能表、 数据采集器、数据集中器、数据传输通道、计算机管理系统五部分构成，整个系统的体系结构是一个典型的集散控制系统，它具有树型网络结构，通过网络还可以和供电局的营业收费系统相连实现测量、管理、收费- -体化。

1.1工作过程:

1.管理系统的计算机，在营业计费系统设定的抄表时刻，将抄收命令下发给数据集中器。

2.数据集中器接收采集命令，通过- -定的通信信道，将命令转发给相应的采集终端。

3.采集终端根据命令向客户的电表发送数据采集命令，将客户电能表的电量信息采集到采集终端中，根据规约将数据打包后传回数据集中器。

4.集中器将数据包反馈回主站计算机。
1.2数据采集器

采集器分为单表采集器和多表(点)采集器两种，单表采集器只能采集、存储1块电表的数据，多表采集器可同时采集、存储8，12,16,24,32或64块电表的数据，采集器除完成电表的电量数据采集工作以外，还要根据系统的要求完成与集中器之间的数据通信，将需要传送的电量数据送到集中器中。

13数据集中器

数据集中器主要完成两项任务。定时或实时抄录采集器内计量表的数据，或根据系统要求接收某个计量表的数据，并将数据存储在存储器内，供计算机随时调用。

1.4管理中心计算机

调用数据集中器内的数据，将数据处理、显示、存储、打印，并向数据集中器发出各种操作指令，对其设置各种通信、操作参数。系统一般具有查询、管理、自动校时、定时或实时抄表、超载报警、断线检测功能。如果与营业网联网，还可以进行费用结算、票据打印、统计报表、实时收费等功能。

1.5系统通信

系统的通信分上行通道和下行通道两种。下行通道，指的是集中器与采集器之间的通信线路。上行通道，指的是集中器与计算机管理系统之间的通信线路。通信方式的选择是设计自动抄表系统的首要任务，它直接关系到系统的性能。

2系统设计

2.1单片机AT89C52
AT89C52是ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes的可反复擦写的只读存储器( PEROM)和256Bytes的随即存取数据存储器(州以)，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容。片内内置通用8位中央处理器((CpU)和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。目前，AT89C52的市场零售价已经低于8255, 8279, 8253,8250等专用接口芯片中的任何一种;而AT89C52的功能实际上远远:超过以上芯片。因此，如把AT89C52作为接口芯片使用，在经济上是合算的。

2.2掉电数据保护

由于单片机在工作时可能受电压状况或者断电的影响，为了保护单片机采集的数据，使数据不至因电压波动影响，必须进行掉电保护。对此本设计采用X25045对系统掉电保护。美国Xicro公司生产的X25045芯片集断电数据保存功能、看门狗功能、上电掉电复位功能、电源电压监控功能等对系统非常重要的功能于一身，这种组合大大简化了硬件设计，提高了系统的可靠性，减少了对印制电路板的空间要求，降低了成本和系统功耗。

1.看门狗定时器对微控制器提供了独立的保护系统

当系统故障的时候，在可选的超时周期( Timeout interval)之后，X25045看广]狗将以RFSETRESET信号做出响应。用户可以从三个预设置的值中选择此周期。
2.工作原理及典型应用

电路串行输出((so)是串行数据输出引脚，在读周期内，数据在此引脚上移动，数据由串行时钟的下降沿同步输出。串行输人(SD)是串行数据输入引脚。所有操作码、字节地址以及写人存贮器的数据:在此引脚上输人，数据由串行时钟的上升沿锁存，串行时钟(SCK)控制用于数据输人和输出的串行总线定时。操作码、地址或出现在SI引脚上的数据在时钟输人的上沿锁存，而S0引脚上的数据再时钟输人的下降沿之后发生改变。

23系统精度测试

在对测量系统的电路设计中，对系统精度的保证做了充分考虑。模拟测量电路设计、准16位MAXI94AD转换器选用以及模拟电路与数字控制电路光电隔离等从硬件上保证了系统的测量精度，如AD转换器转换精度达到万分之0.6，为实现可靠的电参数测量打好了基础。然而，实际电路要受到温度、测试环境等因素的影响。

总之，远程电能计量系统设计是为了实现变电站自动电能管理而展开的工作。在每个变电站处设置电能测量管理模块，实现对电能的测量，与对用户端电能进行抄表系统进行比较，及时掌握电能的监管情况，整个系统设计涉及到计算机技术、通信技术、电子测量技术，具有抄收速度快，精度高，实时性好，等突出优点。

参考文献:

[1 ]蒙媛.电能计量管理信息系统设计[D]电子科技大学，2013.

[2]陶晓丽.电能计量管理系统智能型电能计量表的设计[D].合肥工业大学，2010.