ARM技术在智能电表上应用的论证与设计
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引言： 随着国民经济的快速发展，电力已然成为国家最重要的能源。就民用电力来说，由于人民物质生活的极大丰富，生活质量迅速提高，对电力的需求也越来越大。但是，当前居民用电的管理过于落后，用电管理收费多年来一直采用先用电、后抄表、再付费的传统作业方式，电量值计算方面也无法实现更高的精确度，偏差较大。为了适应社会的需要，保证用户安全、合理、方便地用电，对传统的电表和用电的进行重新设计，使之符合社会发展的需要就显得很有必要。 1、智能电表的发展前景： 第一阶段2000-2007 逐步以电子计量表取代传统机电式电表;在美国和欧洲着手推广单向通信网络; 第二阶段2008-2012 全球范围内正在淘汰机电式电表;在欧美及中国大规模推广基于自动计量基础架构(AMI，即有IP地址的智能电表和电力公司之间的一种自动双向流通架构)的双向通信网络;智能电表作为简易型家庭网关，可用于多种公用设施的自动抄表(AMR)和负荷管理。 第三阶段2013-以后 智能电表成为家庭网关，实现多种住宅控制功能，诸如安全，报警等;以家庭和单位实现智能化发电(太阳能和风能发电)和配电。 从以上三个阶段我们可以看到，智能电表不仅没有向小型、单一功能的方向发展，恰恰相反，未来将赋予智能电表更多的功能，使之成为家庭不可或缺的组成部分。 峰谷分时电价和避高峰电价的政策出台，多费率表市场需求将进一步加大，尤其是大工业用户，对智能多费率表的需求，将会产生快速的增长。随着信息时代的推进及技术的发展，智能电表作为智能电网的神经末梢，在不久的将来，智能电表将在信息社会中发挥更大的作用，具有更加广阔的应用前景。 2、ARM智能电表的提出： 正是由于以上背景，智能电度表应运而生。所谓智能电表，就是应用计算机技术与通讯技术等，形成以智能芯片为核心，具有高精确计算电量、与上位机通讯、用电相关数据显示等功能的电度表。 电能表是电力企业收取电费的唯一工具，其性能的稳定性、测量的准确性和可靠性关系到电力部门和用户之间的结算问题，其中智能电表的电量值计量技术显得尤为重要。大多数设计的智能电表系统其控制器一般是8位或16位的单片机控制，其控制功能比较简单，很难实现网络化和无线传输，对于未来智能电表系统的扩展性也比较有限。基于这样的局限性，我们提出一种基于ARM处理器的智能电表系统。 目前我们需要设计的智能电表主要实现以下功能： 1、实现智能电表的高精度计算和可扩展; 2、实现数据的双向传输，包括无线抄表，电表将客户用电情况发送给电力部门，电力部门将客户账户余额发送回电表，并在电表上显示; 3、实现数据的LED显示，上月、本月电量的显示，以及余额显示等; 基于以上智能电表的功能设计，对电表的软、硬件提出了更高要求，显然传统电表很难做到这些。ARM技术具有性能高、成本低和能耗低的特点，适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体和移动式应用等。到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域，并且在智能仪器仪表上也有应用的先例，所以我们选用ARM技术应用在智能电表上。 智能电表是在数字电表的基础上增加多个功能，使之能更加适应居民的要求，读取用户电量更加智能、方便和快捷，让未来实现单个用户的配电、变电也成为可能。 |
