智能电网技术的仪表设备的选择的详细资料概述

工控培训 发表于 2018-06-02 09:30:58 收藏 已收藏
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智能电网技术的仪表设备的选择的详细资料概述

工控培训 发表于 2018-06-02 09:30:58

随着节能环保意识越来越深入人心,智能电网的概念也成为全球热门的话题,世界各地对智能电网的兴趣也正在逐渐的增加,自2001年以来,美国一直建立智能电网基础设施,以取代旧的电力系统和加强能源的浪费管理,这个项目预计将于2030年完成,EPRI、EDF、日立、GE和一些主要的美国电力公司都参与了这项业务。自2006年,欧盟政府一直领先的项目“欧洲智能电网技术平台”,这一项目将于2020年完成,其中德国、意大利、英国和西班牙都积极支持这一项目,ABB、西门子、Shell都在参与这项业务。

智能电网技术的主要特点是电力网络和IT实时数据通信技术的融合,通过智能电网用户可以合理的利用电力资源,这样不但避免了能源的浪费,也能为用户节约用电成本。

智能电网系统

智能电网技术的仪表设备的选择的详细资料概述

高效的智能仪表设备的选择

智能仪表是智能电网基础设施的核心设备。通过网络,智能仪表把实时功耗远程传输到电力公司并接收价格的信息。新型的智能电表除了具备实时时钟、传感器、显示器等传统的组成部分,为了将数据传输到远程服务器,智能仪表必须具备通讯能力,按照传输媒介分为有线、无线两种方式。

在有线通信模式下,主要有以太网、电力线、PSTN等都可以用作通讯接口。在无线通信模式下,主要有ZigBee、RF、wifi、红外等方式。通讯模式可以根据不同的通讯环境进行选择。

所有的智能仪表在时钟、传感器和显示部分都是十分相似的,但通讯部分却因为有不同的传输媒介,具有不同的通讯方式。如果要让一块电表支持所有的通讯模式,那这样的电表设备的价格将会十分昂贵,并不适合广泛的应用。那么,哪种通讯方式可以成为最有效的解决方案呢?嵌入式系统中最常见的接口是串口,所以仪表设备也可以使用串口来与其他模块进行通信。我们可以采用串口到以太网和串口到ZigBee等转换器,来连接现有的电子仪表设备,使其升级为智能仪表设备。

北京博讯方案在智能仪表领域的应用

一、串口转以太网通讯模式:

串口转以太网通讯模式结构图

智能电网技术的仪表设备的选择的详细资料概述

W5100芯片——全硬件嵌入式以太网控制芯片

特性:

1、支持硬件TCP/IP协议:TCP、UDP、ICMP、IGMP、IPv4.

2、ARP、PPPoE、Ethernet

3、支持4个独立的端口(sockets)同时连接

4、内嵌10BaseT/100BaseTX以太网物理层

5、内部16K字节存储器作TX/RX缓存

6、支持SPI接口、直接总线和间接总线接口

7、3.3V工作电压,I/O口可承受5V电压

8、小巧的LQFP80无铅封装

EFM32芯片——超低功耗ARM Cortex-M3 微控制器

特性:

1、32位ARM Cortex-M3 内核,最高主频是32MHz

2、90个GPIO,20mA驱动,16个外部中断

3、CPU休眠时,各外设可自主工作

4、最多6个UART,支持UART和SPI模式

5、12位ADC,1MHz,8通道

6、12位DAC,500KHz,2通道

7、电压范围:1.8-3.0VDC

8、工业温度:-40℃—85℃

二、串口转ZigBee通讯模式:

串口转ZigBee通讯模式结构框图

智能电网技术的仪表设备的选择的详细资料概述

JN5139模块——无线ZigBee模块

JN5139-X01-M00/01/03

特性:

1、2.4GHz IEEE802.15.4和ZigBee兼容模式

2、通讯距离(可视)>400m

3、接收灵敏度-96.5dBm

4、发射功率+2.5dBm

5、TX电流<37mA

6、RX电流<37mA 

7、MO0有板载天线

8、M01有SMA连接器

9、M03有uFI连接器

JN5139-X01-M02/04

特性:

1、2.4GHz IEEE802.15.4和ZigBee兼容模式

2、通讯距离(可视)>400m

3、接收灵敏度-100dBm

4、发射功率+19dBm

5、TX电流<120mA

6、RX电流<45mA 

7、M02有SAN连接器

8、M04有uFI连接器

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