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電力工程畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告
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題目：大用戶(hù)自動(dòng)抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)(系統(tǒng)需求設(shè)計(jì))
一、研究背景、概況及意義
隨著國(guó)家電力系統(tǒng)兩網(wǎng)改造工作的逐漸推進(jìn)，“一戶(hù)一表，管電到戶(hù)”政策的貫徹，用電網(wǎng)絡(luò)急劇膨脹，使得供電企業(yè)對(duì)用電網(wǎng)絡(luò)的管理任務(wù)日益加劇。如何把龐大且分散的大用戶(hù)用電量及其它數(shù)據(jù)及時(shí)有效而且準(zhǔn)確無(wú)誤地收集、統(tǒng)計(jì)及分析，成為供電企業(yè)一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。如果僅憑抄表工人挨家挨戶(hù)地抄表，不但會(huì)造成工作效率低，而且由人工抄表所帶來(lái)的漏抄、誤抄、估抄，甚至抄表人員同用電戶(hù)合伙作弊，都會(huì)給供電企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失。供電企業(yè)需要一種投資較少，安裝及維護(hù)方便，通訊可靠，計(jì)量準(zhǔn)確的電能表遠(yuǎn)程集中抄表解決方案。
遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)是不需要人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)一定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立通訊聯(lián)系，具有高度集成性，集軟件、硬件為一體，對(duì)各種范圍內(nèi)電力用戶(hù)實(shí)時(shí)用電量信息以及各種故障信息數(shù)據(jù)自動(dòng)正確采集、傳輸、統(tǒng)計(jì)及綜合分析的系統(tǒng)。具有抄收速度快、計(jì)算精度高、抄表同時(shí)性好、可直接與營(yíng)業(yè)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)等突出的優(yōu)點(diǎn)。采用自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以降低抄表人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低人為因素造成的抄表誤差，并能迅速的統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)線損。
根據(jù)電能表的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表主要有兩種方式:一是通過(guò)電能表木身來(lái)解決，即是采用IC卡或電卡式等形式的電能表，用戶(hù)在售電機(jī)上買(mǎi)電后將卡拈入自己的表中即可用電，預(yù)先將使用的電量記錄在售電機(jī)內(nèi)。實(shí)現(xiàn)先買(mǎi)電后使用:另一種就是利用自動(dòng)抄表系統(tǒng)來(lái)解決。目前，世界上大多數(shù)國(guó)家都以后者的發(fā)展為主。
我國(guó)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的起步比國(guó)外晚。20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始研究遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)。但是近年來(lái)，國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表技術(shù)發(fā)展迅速，并形成了多種自動(dòng)化抄表方式并存的格局。主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)己從單機(jī)、雙機(jī)系統(tǒng)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)式的主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)也己從DOS發(fā)展到Windows / 95 / 98/ NT，系統(tǒng)功能上也從單純的抄表功能發(fā)展到具有實(shí)時(shí)線損統(tǒng)計(jì)、用電考核、遠(yuǎn)程控制、計(jì)費(fèi)及銀行聯(lián)網(wǎng)等功能，有的系統(tǒng)還具有可以通過(guò)實(shí)時(shí)用電統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)用戶(hù)偷電行為的功能，上行通信信道也從單一的電話撥號(hào)方式發(fā)展到多種通信方式(電話、無(wú)線電、專(zhuān)線等)混和應(yīng)用的局面。下行通信信道也從485總線方式發(fā)展到載波方式，終端采集和傳輸產(chǎn)品也呈現(xiàn)了多樣化的局面，產(chǎn)品包括總線采集器/集中器、載波采集器/集中器、電表載波模塊、單表集中器等多種類(lèi)型。
二、研究主要內(nèi)容
1. 介紹論文涉及的課題背景、自動(dòng)抄表系統(tǒng)的概況、研究意義及其發(fā)展現(xiàn)況;
2. 掌握通信基本原理，對(duì)無(wú)線GPRS通信原理進(jìn)行分析;
3. 了解國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換所采用的通信規(guī)約及其發(fā)展方向。并對(duì)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約進(jìn)行分析，主要內(nèi)容：幀格式、鏈路傳輸規(guī)則、應(yīng)用層數(shù)據(jù)的傳遞、數(shù)據(jù)單元的發(fā)送和接收序號(hào)的維護(hù)以及異常處理;
4. 利用51單片機(jī)完成對(duì)抄表終端溫測(cè)單元電路的設(shè)計(jì)以及測(cè)試;
5. 抄表終端需求管理：利用ARM7單片機(jī)完成包括主CPU系統(tǒng)，通信接口電路，人機(jī)接口電路等硬件電路設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)終端的功能以及通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建;
6. 了解TCP/IP通信的特點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn);
7. 上位機(jī)系統(tǒng)需求管理，包括數(shù)據(jù)的接收，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(數(shù)據(jù)庫(kù)形式)，數(shù)據(jù)發(fā)布，數(shù)據(jù)管理以及潮流計(jì)算等;
8. 裝置聯(lián)調(diào)，組裝;
9. 實(shí)驗(yàn)室試運(yùn)行。
三、研究步驟、方法及措施
1.學(xué)習(xí)GPRS通信原理，包括GPRS系統(tǒng)介紹、GPRS系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、提供的服務(wù)、傳輸協(xié)議棧結(jié)構(gòu)、路由和傳輸、空中接口、網(wǎng)絡(luò)特性等。可以通過(guò)上網(wǎng)查詢(xún)與利用學(xué)校圖書(shū)館資源進(jìn)行學(xué)習(xí);
2.上中國(guó)電力規(guī)約網(wǎng)下載對(duì)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，通過(guò)與一般104規(guī)約進(jìn)行分析比較學(xué)習(xí)該規(guī)約的具體傳輸協(xié)議;
3.通過(guò)對(duì)51單片機(jī)的學(xué)習(xí)，完成利用DALAS數(shù)字溫度計(jì)的抄表終端溫測(cè)單元電路的設(shè)計(jì)以及調(diào)試;
4.通過(guò)借閱相關(guān)資料掌握利用ARM7單片機(jī)完成對(duì)抄表終端的需求管理設(shè)計(jì);
5.了解TCP/IP通信的特點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)，完成對(duì)上位機(jī)系統(tǒng)需求管理。這是我的重點(diǎn)任務(wù)，通過(guò)利用所采集上來(lái)的數(shù)據(jù)完成具有配電網(wǎng)潮流計(jì)算，線損計(jì)算，開(kāi)關(guān)量檢測(cè)，溫度告警報(bào)警等綜合功能的系統(tǒng)。期間重點(diǎn)學(xué)習(xí)各種實(shí)現(xiàn)該功能所需要的計(jì)算方法與條件;
6. 按照相關(guān)的要求做出各個(gè)軟件模塊，并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行編程和調(diào)試，如有問(wèn)題需進(jìn)行修改，在修改過(guò)程中向老師請(qǐng)教并查閱書(shū)籍。不斷調(diào)試改進(jìn)，直到滿足要求;
7. 將各個(gè)分散開(kāi)的模塊進(jìn)行聯(lián)機(jī)，然后進(jìn)行整體的調(diào)試。通過(guò)對(duì)軟硬件的整體連接與修改，實(shí)現(xiàn)最初的功能;
8. 完成程序和論文，并對(duì)其進(jìn)行編寫(xiě)和打印。論文要求按照教務(wù)處的規(guī)定進(jìn)行編寫(xiě)。
四、研究進(jìn)度計(jì)劃
第一周：查資料，學(xué)習(xí)ARM及匯編、C語(yǔ)言知識(shí);學(xué)習(xí)DELPHI程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、通信知識(shí)、負(fù)控規(guī)約;
第二周：教師上課，講解GPRS無(wú)線通信基本原理及可用方案討論分析比較;
第三周：學(xué)習(xí)、熟悉開(kāi)發(fā)軟件ADS、Keil、DELPHI，掌握負(fù)控規(guī)約，進(jìn)行需求分析，開(kāi)始軟、硬件設(shè)計(jì)調(diào)試;
第七周：進(jìn)行中期檢查，設(shè)計(jì)抄表終端，對(duì)上位機(jī)軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā);
第十二周：在十二周之前完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù);
第十三周：在7-10天之內(nèi)完成畢業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的編寫(xiě)，打印。
第十四周：準(zhǔn)備畢業(yè)論文的答辯和進(jìn)行畢業(yè)答辯。
五、參考文獻(xiàn)
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