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  • 基于STM32的远程预付费电能监测系统设计与应用
    基于STM32的远程预付费电能监测系统设计与应用
  • 基于STM32的远程预付费电能监测系统设计与应用
  • 来源:  发布日期: 2022-01-07  浏览次数: 361

    张星

    安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

    文摘:随着电子信息技术的迅猛发展,电能远程监测也有了很大的发展,其发展与应用对于电力系统的安全运行有着重大的意义。本论文以MQTT服务器为基础,设计了一套能够实时监控用户终端电压、电流、功率、总电能、功率因数和功率因数的远程监控系统。

    信息由因特网和MQTT服务器传输到远程监控端,远程监控端可以实时显示有关的参数,并通过MQTT服务器对相关的电力参数进行分析处理。试验结果表明,该系统运行稳定,可扩展性好,成本低廉。

    关键字STM32;电力监测;MQTT。

    0引言

    伴随着电子信息技术和因特网的快速发展,设备的远程监控在我们生活中得到了广泛的应用,它让我们的生活变得更加快捷、便利。电力是人们生活中不可缺少的重要能源,其安全运行事关国民经济的各个方面,但是,三相交流系统中设备的非线性、非对称性较大,各种故障都会影响电网质量。因此需要随时掌握电网运行状态,实时监控电网的各项参数,并且能及时将监测数据传输到远程监控端,以便有关人员观察和分析。

    1系统设计

    该系统主要由电能采集终端、网关设备和远程监控平台组成,系统结构见图1。终端电能数据由电能计量传感器获取,经过单片机STM32处理后,以CAN总线方式传送至网关设备,再通过Internet网络和MQTT服务器向远程监控平台发送数据,并对其进行显示、存储等操作。( 见图 1)。

    基于STM32的远程预付费电能监测系统设计与应用

    图1 系统结构图

    2硬件设计

    第一部分采用STM32F103C8T6单片机作为主控芯片,以便于测量,使得测量更加方便可靠,降低成本。此芯片系统功耗低,具有CAN总线接口,便于各远程监控终端、网关设备进行通信,并具有5路USART接口,可方便地与Wifi模块及电能计量传感器进行通信。

    (二)传感器模块本系统采用IM1253B单相直流模块,可对45~65Hz交流电压、电流、功率因数、功率、电能等进行测量。

    资料,便可通过串口方式与其他单片机进行通信。

    MQTT服务器

    MQTT是一种广泛应用的物联网协议,MQTT协议要求MQTT的代理。本方案利用开放源码的MQTT组件在阿里云服务器上构建MQTT服务器,具体的搭建过程可参考相关文档。MQTT服务器搭建完成后,远程监控终端与远程监控平台之间就可以进行信息交互。

    4远程监控平台

    远程监控平台采用C#语言开发,开发平台为visualstudio2010。官方提供了与MQTT服务器的动态库,包括服务器连接、数据发送和数据接收函数。监控平台接收的数据可以实时显示并存储在本地数据服务器中,便于后续分析和处理。当系统使用数据库时,MicrosoftSQLServer2008。

    5安科瑞AcrelCloud-3200预付费水电云平台

    5.1 系统方案

    该系统采用B/S系统结构,主要包括前端管理网站和后台收集服务,配合DDSY1352、DTSY1352系列和DTSY1352系列,实现电能测量、电费管理等功能。此外,还可以选择远程阀控水表,形成水电一体化预付系统,以实现先付后付的目的。剩余水自动关闭。

     

     

    5.2 系统功能

    AcrelCloud-3200预付水电云平台由云平台-网关-预付电能表组成,通过通信网络充值、查询、监控、控制和短信报警。

    该系统适用于一些大型集团和大型物业,往往需要分散多个物业环境的集中收费和管理,面临复杂的需求,如数据公共网络传输、财务运营分散、在线支付、总部财务扎口等。

     

     

    远程集中抄表:抄表信息通过网关实时上传到云平台,快速便捷,免去人工抄表 。

    水表预付费:可是查看某区域水表的实时状态信息,并可以进行单表或批量设置水价控阀等操作。

    远程售电:财务集中管理,电量实时下发,并比对充值次数,方便快捷。

    6结束语

    该系统利用MQTT服务器作为数据中心,能够实现对电能数据的远程远程监测,并可在远程监控平台上进行显示与存储,在电力系统的智能化、自动化建设中具有一定的应用价值。
     

    作者简介:

    张星. 女. 现任职于安科瑞电气股份有限公司,主要从事智慧消防平台的设计与应用。


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