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窃电实时监控与欠费管理系统的研究

作　者: 张蕾
导　师: 赵永平
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 窃电电力线载波 GPRS 欠费管理
分类号: TM73
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

电是每个国家、地区、工厂、家庭乃至个人必不可少的生活资源,一些不法分子为了自身的利益,大肆盗窃国家的电能,并且随着电力系统和计算机技术的飞速发展,不法分子的窃电技术也愈加隐蔽。传统窃电稽查主要依靠人工普查,时效性差,普查范围不全面,电力部门对窃电分子的处理力度很难到位。另一方面,随着城市规模的不断发展,很多城市住宅小区已经实现了自动抄表,自动抄表的运营虽然实现了用户用电量的及时读取,但却没有对用户的缴费与欠费情况进行预警,仍会出现由于用户疏忽等原因导致欠费的情况,因此研制出一种新型的窃电实时监控与欠费管理系统,不仅可以对用电户进行实时监控,还可以对用户的缴费与用电情况进行管理,出现将欠费的情况及时通知用户缴费,可以使电管部门减少损失,同时对不法分子起到威慑作用,对电力行业朝着自动化、智能化及信息化的方向发展,具有重要的现实意义。本文完成了窃电实时监控与欠费管理系统的研制,实现了对用户窃电行为的实时监控及通过比较用户用电量和缴费情况对欠费用户进行预警的目的,主要研究内容包括:常见窃电与反窃电技术的研究;电力线载波有线信道的设计与调试;基于G200的GPRS无线信道的调试;电力线载波集中器的设计与调试,在实现自动抄表的基础上进行供电中心管理软件的开发。本文实现了基于BWP08、BWP16电力线载波模块的有线信道的通信;基于G200的GPRS无信道的调试;基于W77E58双串口单片机的集中器与载波有线信道及GPRS无线信道的转发以及基于SQL Server 2005及Visual Basic 2005的窃电实时监控与欠费管理软件的开发。系统通过终端模块对用户端进行数据采集和监控,由BWP16载波模块经电力线将数据传输至集中器上的中转模块,再通过G200的GPRS数传功能将数据传送到上位机。上位机的管理软件通过对串口的读取,将用户端的实时信息进行录入,并针对相应情况做出处理。本文对该系统的各个部分进行了详细的设计。在实验室条件环境下,对有线部分、无线部分、集中器及管理软件进行了整体调试,实验结果证明了整体设计方案的可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-18
  1.1 课题的背景及意义  10-11
  1.2 国内外的研究现状及发展方向  11-14
    1.2.1 国内外电力系统的窃电现状  11-12
    1.2.2 国内外反窃电及欠费管理系统的研究现状  12-14
  1.3 窃电实时监控与欠费管理系统的应用前景  14-15
  1.4 课题的设计原则及主要研究内容  15-16
  1.5 本文结构  16-18
第2章系统总体设计方案  18-35
  2.1 常见的窃电与反窃电技术  18-26
    2.1.1 感应式电能表的窃电与反窃电技术  18-22
    2.1.2 电子式电能表的窃电与反窃电技术  22-26
  2.2 窃电实时监控与欠费管理系统通信技术概述  26-33
    2.2.1 电力线载波通信技术  26-30
    2.2.2 GPRS 无线通信技术  30-33
  2.3 系统总体方案设计  33-34
    2.3.1 总体设计方案  33-34
    2.3.2 系统模块的功能设计  34
  2.4 本章小结  34-35
第3章电力线载波有线信道设计  35-52
  3.1 电力线载波有线信道的硬件设计  35-44
    3.1.1 电力线载波模块功能简述  35-36
    3.1.2 BWP08 电力线载波有线信道的硬件设计  36-39
    3.1.3 BWP16 电力线载波有线信道的硬件设计  39-44
  3.2 集中器设计  44-46
    3.2.1 集中器CPU 选择与设计  44-45
    3.2.2 三相耦合器的设计  45-46
  3.3 电力线载波有线信道的软件设计  46-48
    3.3.1 BWP08 型、BWP16 型电力线载波有线信道的数据传输  46-47
    3.3.2 集中器与电力线载波有线信道的数据传输  47-48
  3.4 测试结果  48-51
  3.5 本章小结  51-52
第4章 GPRS 无线信道设计  52-65
  4.1 G200 型GPRS 无线数据传输模块  52-54
    4.1.1 G200 无线模块特点  52
    4.1.2 G200 无线模块技术指标  52-53
    4.1.3 G200 无线模块组成原理  53
    4.1.4 G200 型GPRS 无线模块各部分说明  53-54
  4.2 GPRS 无线模块的传输设置  54-58
    4.2.1 GPRS 无线模块与计算机串口的连接  54-55
    4.2.2 GPRS 无线模块在测试软件下参数的设置  55-58
  4.3 GPRS 无线模块之间串口通信  58-62
    4.3.1 GPRS 无线模块与计算机串口的有格式传输  58-59
    4.3.2 GPRS 无线模块之间通信测试结果  59-62
  4.4 GPRS 无线模块与集中器串口通信调试  62-64
    4.4.1 GPRS 无线模块与集中器的串口的数据传输  62-63
    4.4.2 测试结果  63-64
  4.5 本章小结  64-65
第5章窃电实时监控与欠费管理软件设计  65-78
  5.1 开发环境  65-67
    5.1.1 数据库设计要求与原则  65-66
    5.1.2 VB 与数据库的连接  66-67
  5.2 管理软件功能实现  67-77
    5.2.1 总体功能介绍  67-69
    5.2.2 系统的权限及安全管理  69
    5.2.3 系统操作  69-71
    5.2.4 基本信息设置  71-72
    5.2.5 客户信息  72-74
    5.2.6 消息操作  74-75
    5.2.7 用户管理  75-76
    5.2.8 帮助  76-77
  5.3 本章小结  77-78
结论  78-79
参考文献  79-83
附录窃电实时监控与欠费管理系统实物图  83-87
致谢  87

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