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电能管理系统研究与设计
资料介绍
通信服务运营商为了应对人民日益提高的通信需求，不断建设通信机房、基站等通信设施，导致通信网络运行能耗不断增加。为了降低能耗，需要进行节能减排工作。对各个站点的能耗进行实时监测和不间断跟踪，在此基础上制定相应的优化措施，是使节能减排长期有效的根本保证。因此，需要一套电能管理系统，完成电能数据的采集、传输、存储和分析。
本文针对运营商的需求进行分析，研究并设计了电能管理系统。实现了电能数据的分类采集，包括交流电压有效值，电流有效值，有功功率，无功功率，功率因数，有功电能，无功电能;直流电压，电流，功率和电能。完成了采集数据的协议转换、加密和传输，传输方式可以根据需求从以太网，GPRS，E1三种通信链路中自由选择。
系统采用采集终端、数据网关和上层服务器三层组网结构。采集终端完成电力信号的转换，电能参数计算并将数据发送给数据网关。为了降低成本，提高可靠性，采集终端使用AVR单片机作为主控制器。数据网关接收采集终端上传的电力数据，对数据进行解析、暂存、重封装、加密，然后上传到上层数据库。数据网关使用ARM处理器完成主要处理功能，使用LCD液晶屏和触摸屏进行人机交互，完成初始参数的设置，显示系统工作状态。本文完成了采集终端、数据网关的所有软硬件的研究和设计工作。包括采集终端的耦合、调理电路设计;PCB布局布线;编写电力参数计算代码;设计制作了数据网关的8层PCB核心板，成功实现了DDRSDRAM高速总线的硬件设计;开发了数据网关的人机交互界面和控制代码，并简单实现了PC端的测试软件。
最后，本文对电能管理系统进行了全面测试，给出了实测数据。数据表明，本文研究设计的电能管理系统精度高、运行稳定，能够完全满足设计需求。
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