Система дистанционного учета контроля электроэнергии

Введение

В настоящее время во всем мире идут научно-технические исследования для передачи информации по сетям передачи электроэнергии. Выполнение федеральной программы энергосбережения связано с внедрением современных средств учета электроэнергии на всех стадиях ее производства, передачи, распределения и потребления.

Традиционная измерительная сеть с использованием прокладываемых информационных кабелей при несомненных достоинствах обладает рядом существенных недостатков: высокая стоимость монтажа, необходимость и в полном объеме финансировать прокладку линий и установку коммуникационного оборудования, низкая степень вандалоустойчивости и защиты от искажения данных.

Недорогие варианты радиодоступа имеют низкие скорости передачи информации, при выбранном диапазоне частот потребность в увеличении информационной мощности системы наталкивается на конкуренцию с другими службами. Кроме того, радиодиапазон во всем мире предпочитают оставлять для мобильных систем связи, включая беспроводные персональные коммуникации. Стоимость оборудования GSM и отсутствие сплошной зоны покрытия не позволяют планировать его широкое внедрение в нашей стране.

Следует признать, что неразвитость телекоммуникационной инфраструктуры в большинстве регионов России, заставляет выбрать в качестве среды распространения данных электрические сети низкого напряжения.

Целый ряд организаций и промышленных компаний, как зарубежных, так и отечественных, активно работает над созданием и развитием PLCсистем.

В настоящее время уделяется большое внимание автоматизации технического учета электроэнергии. Автоматизированные системы технического учета электроэнергии позволяют учитывать потребляемую мощность и электроэнергию наименьшими затратами времени и средств.

Темой данного дипломного проекта является разработка устройства технического учета электроэнергии. Система позволяет вести учет количества потребленной электроэнергии с центрального диспетчерского пульта (ЦДП). Показания измерителя мощности заносятся во Flashпамять, откуда в любой момент времени по запросу с ЦДП считываются и передаются по сети переменного тока 220В с помощью Сетевого приемопередатчика на базе КР1446ХК1. Отличительной особенностью данной системы является возможность использования для передачи информации сетей переменного тока 220В, что исключает необходимость прокладки дополнительных каналов связи, а это в свою очередь приводит к заметному удешевлению систем технического учета электроэнергии

Рецензия

на дипломный проект студента

Дипломный проект выполнен в полном соответствии с заданием. В разработке использованы последние достижения в области цифровой электроники нашего профиля.

В проекте произведен подробный анализ ТЗ. Детально описана работа всей схемы и отдельных ее блоков.

Проведен выбор элементной базы для устройств, основанный на минимизации габаритновесовых показателей и потребляемой мощности при сохранении его функциональных возможностей и технических характеристик. Выбранная элементная база (БМК 1537ХМ2) обеспечивает унификацию в производстве, а также улучшению основных параметров прибора.

Принципиальные электрические схемы устройств разработаны с учетом специфики их применения, требований технических стандартов и современных тенденций в производстве радиоаппаратуры. Освоено специализированное программное обеспечение “НЕВОД 4.3” и широко распространенный программный пакет OrCAD 9.1.

Кроме того, проект содержит разделы, рассматривающие вопросы экологичности и безопасности, а также бизнес-план.

Пояснительная записка и графическая часть выполнены тщательно и аккуратно.

Автор показал себя как грамотный профессионал, проявил достаточные познания в области цифровой техники, технологий разработки и производства радиоаппаратуры.

Технико-экономический анализ и обоснование структурной схемы системы дистанционного учета расхода электроэнергии. Обоснование структурной схемы измерителя мощности

1.1 Технико-экономический анализ

В связи с переходом к рыночной экономике, возникла необходимость повысить эффективность управления энергопотреблением, поскольку это отвечает экономическим интересам поставщиков и потребителей электроэнергии. Одним из направлений решения данной задачи является точный контроль и учет электроэнергии. Именно это направление должно обеспечить значительную часть общего энергосбережения, потенциал которого составляет более 1/3 всего нынешнего объема энергопотребления.

Новые экономические отношения в сфере управления энергопотреблением проявляются в формировании единого рынка электроэнергии. Исходя из выше сказанного, рынок электроэнергии должен представлять собой многокомпонентный механизм согласования экономических интересов поставщиков и потребителей электроэнергии.

Одним из самых важных компонентов рынка электроэнергии является его инструментальное обеспечение, которое представляет собой совокупность систем, приборов, устройств, каналов связи, алгоритмов и т. п. для контроля и управления параметрами энергопотребления. Базой формирования и развития инструментального обеспечения являются автоматизированные системы контроля и учета потребления электроэнергии, построенные с помощью PLC технологии.

В 2007 г. завершился эксперимент, целью которого было практическое определение характеристик каналов связи, образуемых на основе PLC технологии.

PLC технология - это цифровая телекоммуникационная технология, позволяющая использовать для передачи информации силовые электрические кабели и провода вместо традиционных телефонных линий или радиостанций.

Полученные в ходе эксперимента результаты подтвердили, что силовые кабельные линии позволяют создавать на их основе каналы связи, обеспечивающие скорость передачи информации до 30 мбит/сек и более.

В Украине завод "Нептун" и ООО "Интеграл" (Одесса) производят и активно внедряют аппаратуру высокочастотной и низкочастотной связи по высоковольтным линиям электропередачи. В России ОАО "Шадринский телефонный завод" (Шадринск) выпускает аппаратуру каналов связи по линиям электропередачи АКСТ "ЛинияУ"; ИАЦ НТЦ "Континиум" (Москва) предлагает автоматизированную систему контроля и учета энергоресурсов (АИИС КУЭ), использующую для передачи данных низковольтные электрические линии; завод "Ангстрем" (Зеленоград) выпускает микросхемы трансиверов для передачи данных по линиям электропитания;

Однако нельзя не отметить факторы, затрудняющие развитие данного направления: инертность в решении вопросов стандартизации, а также существенное отличие электросетей от западных.

Внедрение системы сбора данных АИИС КУЭ дает возможность:

Вести современный учет расхода электроэнергии каждым абонентом сети без необходимости прямого доступа к приборам учета для сверки показаний;

Отслеживания технического состояния и выявление неисправных счетчиков электроэнергии;

Устранения возможности безнаказанного хищения электроэнергии и других нарушений со стороны конечных потребителей электроэнергии;

Предоставлять возможность расчета за потребляемую электроэнергию по нескольким тарифам;

Вести расчет баланса отпущенной и потребленной абонентами электроэнергии для уменьшения технических и коммерческих потерь.

В настоящее время на рынке существуют множество вариантов PLC модемов. Рассмотрим основные из них:

Электромодем ЭМ10 – предназначен для передачи цифровой информации по электросетям 220/380 В, 50 Гц в пределах одной трансформаторной подстанции.

ЭМ10 может использоваться в многоквартирных жилых и производственных зданиях для передачи по электросети информации от счетчиков расхода энергии различного вида (электричество, тепло, вода, газ), для сигнализации и коммуникации, для «последней мили Интернета» – без прокладки специальных линий связи.

ЭМ10 имеет следующие основные характеристики:

макс. скорость передачи информации в электросети 2400 бит/сек;

несущая частота в диапазоне до 150 кГц;

длина линий электросвязи – 200 - 500 м (зависит от зашумленности и электрических характеристик сети);

максимальное количество электромодемов, работающих в одной информационной сети – 200 шт.;

стандартный разъем подключения к электросети;

индикатор подключения модема к электросети;

гальванически развязанный информационный вход RS232 (разъем 9 DIN) с сигналом CTS;

скорость обмена информации через порт RS232 - 4800 бит/сек;

программируемые номера модемов для системы типа “masterslave”;

возможность работы модема в стандарте CENELEC EN

500651;

программное мажорирование информации, передаваемой по электросети;

температура окружающей среды 0…40 град. С;

корпус пластмассовый (150*100*59 мм).

В системе сбора информации, построенной по принципу “masterslave”, электромодем ЭМ10 может использоваться в качестве модема “master” или модема “slave”.

Специализированный электромодем “slave” может быть быстро разработан с использованием технических решений, применяемых в модеме ЭМ10, и изготовлен в необходимых количествах на основании специального ТЗ, определяющего требования к конструкции электромодема, к входному интерфейсу и др. требования заказчика.

На настоящий момент электромодем ЭМ10 изготавливается по технологии опытного производства. Цена модема ЭМ10 = 250$ США.

Как видно из приведенного справочного материала цена такого модема достаточно высока.

Рассмотрим пример приемопередатчика СПП1.

Модуль сетевого приемопередатчика построен на основе микросхемы сетевого приемопередатчика KР1446XK1 и микроконтроллера КН1871ВЕ1 (существует модификация с микроконтроллером Intel AT2051). Предназначен для передачи информации посети переменного тока 220В. Его особенности:

Использование частотной манипуляции для передачи информации;

Возможность выбора несущей частоты;

Программируемая скорость передачи до 992 бит/сек;

Габаритные размеры: 95х58мм (84.5х54.5мм - без микроконтроллера).

В настоящее время основные производители электросчетчиков в России, такие как МЗЭП, Рязанский приборный завод, МЭТЗ, Завод им. Фрунзе, «Электромера» и т. д., освоили стандартную номенклатуру однофазных счетчиков: однотарифные, двухтарифные (с внешним тарификатором) и многотарифные (с внутренним тарификатором). Накопленный положительный опыт их эксплуатации, особенно выполненных по технологии поверхностного монтажа, позволил ряду энергосбытовых компаний принять решение о преимущественном применении электронных счетчиков. Анализ технических решений, примененных в счетчиках российских предприятий, позволяет сделать следующие обобщения. В качестве измерительного преобразователя тока, как правило, используется тороидальный трансформатор тока с замкнутым магнитопроводом из аморфного железа. На первоначальном этапе это было оптимальным решением, т. к. позволяло производить высокоточные однофазные счетчики на имевшемся метрологическом оборудовании и существовавшей на тот момент недорогой элементной базе. Однако такой счетчик недоучитывает потребление энергии при питании нагрузки через однополупериодный выпрямитель вследствие насыщения магнитопровода трансформатора и в связи с этим не полностью соответствует международному стандарту МЭК1036. Поэтому ряд российских изготовителей стали выпускать в ограниченных количествах счетчики с измерительным преобразователем тока на основе маломощного прецизионного шунта с сопротивлением примерно 0,5–1 мОм и импортных микросхем преобразователя мощности. Основной технологический недостаток шунта заключается в наличии гальванической связи входных и выходных цепей, что требует специального метрологического оборудования для групповых испытаний счетчиков, в том числе в службах по ремонту и периодической поверки. Альтернативным, но достаточно сложным решением является применение некоторыми предприятиями индуктивных преобразователей с ненасыщающимся магнитопроводом в сочетании с прецизионным интегратором.

1.2 Обоснование структурной схемы системы дистанционного учета расхода электроэнергии

В проекте нового российского стандарта, вводимого с 1 января 2008 года, требование правильного поведения счетчиков непосредственного включения при несинусоидальных с постоянной составляющей токах нагрузки становится обязательным. Кроме того, вводится ряд новых испытаний по проверке точности при наличии гармоник в цепях тока и напряжения. Ядром счетчика является интегральная микросхема преобразователя мощности. Они используют высокоскоростные аналого-цифровые методы обработки информации и позволяют создать на их базе счетчики требуемого класса точности. На российском рынке присутствуют интегральные микросхемы преобразователя мощности отечественного и импортного производства. Их параметры и функциональные возможности во многом одинаковы, и зачастую выбор продиктован субъективными причинами и конъюнктурными соображениями. В связи с этим хотелось бы обратить внимание на семейство недорогих интегральных микросхем преобразователя мощности ADE7751 производства корпорации ANALOG DEVICE. ИС ADE7751 представляет собой микросхему для счетчиков электроэнергии высокой точности. Технические характеристики данной ИС превосходят требования по точности, предъявляемые стандартом IEC61036. Аналоговая часть микросхемы ADE7751 состоит только из аналого-цифровых преобразователей и источника опорного напряжения. Все дальнейшие преобразования сигнала, такие как перемножение, фильтрация и сложение, производятся над цифровым сигналом. Такой подход обеспечивает очень высокую стабильность и точность при предельных значениях параметров окружающей среды и в течение длительного времени.

Большинство предприятий в простых однотарифных счетчиках применяют электромеханические отсчетные устройства, по принципу действия, обладающие энергонезависимой памятью. И это соответствует мировой практике. В тоже время при сравнительно низкой стоимости они чувствительны к сильным магнитным полям, правда, многократно превышающим международные испытательные нормы. Вопрос качества российских отсчетных устройств также не снят с повестки дня. В многотарифных счетчиках с отображением дополнительной информации повсеместно применяют ЖКиндикаторы. Однако необходимо учитывать, что они имеют ограниченный срок службы (10–12 лет) и зачастую не обеспечивают требуемый температурный диапазон, а при отказе ЖКиндикатора возникает техническая и, возможно, правовая проблема восстановления показаний счетчика.

Обычно электронные счетчики имеют стандартный импульсный выход, используемый для поверки и дистанционной передачи показаний. При всей простоте импульсный выход обладает серьезным недостатком: после восстановления неисправного канала связи требуется повторная инсталляция показаний счетчика в устройстве сбора данных. С целью исключения этого и по другим причинам разработчики АСКУЭ настаивают на оснащении счетчиков цифровыми интерфейсами. На сегодня для бытовых счетчиков это приводит к их заметному удорожанию.

Главная особенность АСКУЭ бытовых потребителей состоит в том, что, вопервых, необходимо организовать связь с большим количеством счетчиков, вовторых, объем передаваемой информации от каждого счетчика и количество сеансов связи в сутки невелики и, втретьих, высока вероятность вандализма и недоступности к счетчикам после заселения дома. Очевидна также нецелесообразность унификации технических решений при создании АСКУЭ для городской массовой застройки, элитного жилья, котеджных поселков или сельских населенных пунктов. Существующие АСКУЭ бытовых потребителей в основном отличаются по способу физической реализации канала связи со счетчиками.

Более совершенными являются системы с использованием витой пары или силовой сети. При этом могут быть применены обычные счетчики с импульсным выходом в сочетании с промежуточным «этажным» концентратором, устанавливаемым со счетчиками в одном щитке, или так называемые «интеллектуальные» счетчики с цифровым интерфейсом либо встроенным модемом связи по силовой сети. Выбор архитектуры АСКУЭ и способ связи определяются характеристикой объекта, ценовыми факторами, а также достигнутым уровнем развития технических средств. Наилучшие перспективы для АСКУЭ бытовых потребителей, безусловно, имеет способ передачи информации по силовой сети, т. к. не требует прокладки кабелей связи и фактически защищен от вандализма, а техника так называемых PLCмодемов во всем мире активно развивается. Не следует также упускать возможности GSMcвязи. Введение дифференцированных по времени суток, дням недели и т. д. тарифов вызывает необходимость применения энергонезависимых часов с календарем. В связи с этим важно подчеркнуть особенность счетчиков с внутренним тарификатором. Дело в том, что электронные часы подвержены сбою в условиях реальных радиопомех, без внешней поддержки не обеспечивают требуемой точности хода, а наличие литиевой батареи в каждом счетчике вызывает необходимость в процедуре ее неоднократной замены в течение срока эксплуатации счетчика. Вследствие этого и с учетом повышенной стоимости таких приборов спорным является предложение создавать АСКУЭ бытовых потребителей на базе счетчиков с внутренним тарификатором. Любая АСКУЭ имеет двухстороннюю связь счетчиков с устройством сбора данных, и вполне достаточно одних общих часов на каждом локальном уровне.

Автоматизированные системы для контроля и учета энергии «МеркурийЭНЕРГОУЧЁТ» ориентированны на применение в жилом и мелкомоторных секторах, коттеджных и дачных посёлках, предназначены для измерений, автоматизированной регистрации, накопления, обработки, хранения и отображения данных о потреблении электроэнергии, передачи первичной и аналитической информации в диспетчерские и расчетные центры, а также для реализации функций управления потреблением и сбытом энергии. В состав АСКУЭ «МеркурийЭНЕРГОУЧЁТ» входят следующие устройства:

1. Счетчики электрической энергии: однофазные Меркурий 200, Меркурий 201 с встроенным модемом передачи данных по силовой сети (PLCмодем). Счетчики обеспечивают (в зависимости от модификации) накопление и хранение энергопотребления нарастающим итогом.

2. Концентратор"Меркурий 225" (одноканальный цифровой приёмник данных по силовой сети и накопитель данных об энергопотреблении).

- концентратор осуществляет синхронизацию передачи и приём данных от счетчиков электроэнергии по одной фазе и передачу их через выбранный канал связи на центральный диспетчерский пункт.

- корректировки значений внутренних параметров счетчиков по команде с ЦВУ;

- мониторинга состояния силовых сетей и счетчиков с фиксированием сбойных и “нештатных” ситуаций;

- передачи команд управления нагрузкой на приборы учета и исполнительные аппараты по силовой сети.

3. Центральное вычислительное устройство, оснащенное необходимыми интерфейсными модулями, типовым телефонным модемом, принтером, предназначен для:

- связи с устройствами УСПД – для получения и обработки показаний счетчиков;

- формирования команд управления потреблением и сбытом энергии. Функции центрального вычислительного устройства может выполнять переносной персональный компьютер (типа NoteBook) или специализированный пульт, c помощью которых съем информации производится со счетчика любого абонента.

В АСКУЭ «МеркурийЭНЕРГОУЧЁТ» измерительный канал построен следующим образом. Счетчики с цифровым выходом обеспечивают передачу информации на концентратор «Меркурий 225.1», используя в качестве интерфейса ЭСМ.

ЭСМ предназначен для обмена информацией между устройствами по силовой распределительной сети 220 В. Диапазон частот соответствует стандарту CENELEC EN 500651. Тип коммуникационного канала – полудуплексный. Скорость передачи данных по силовым линиям 600/1200 Бод. Тип модуляции частоты несущей в коммуникационном канале – FSK. Дальность передачи без ретрансляции по скрытым силовым линиям – до 500 м., по воздушным силовым линиям – до 2000 м. Информационное взаимодействие между устройствами осуществляется по схеме “запросответ”. Протокол обмена обеспечивает достоверный контроль принимаемой информации. Программная логика информационного обмена обеспечивает гарантированную доставку информации. Планирование работы, накопление информации и ее аналитическая обработка осуществляется с помощью специального программного обеспечения, установленного на компьютере ЦДП. Обмен информацией между ЦДП и УСПД осуществляется, как правило, по инициативе ЦДП. Протокол обмена включает в себя взаимную идентификацию абонентов.

На основе проанализированных систем , модемов и электросчетчиков предлагается система дистанционного учета расхода энергии (ДУРЭ), структурная схема которой представлена на рисунке 1.1 и на плакате.

Автоматизированная система дистанционного учета электроэнергии с использованием измерителей мощности, предназначена для автоматизированного учета и дистанционного контроля за потреблением электроэнергии в жилом секторе.

Разработка принципиальной электрической схемы

4.1 Описание принципиальной схемы измерителя мощности

Принципиальная электрическая схема измерителя мощности, предназначенного для ДУРЭ, приведена в приложении B, а также представлена на плакате.

В состав измерителя мощности входят: согласующее устройство, источник питания, преобразователь мощности, микропроцессор, сетевой приемопередатчик.

Измерение энергии осуществляется измерителем мощности цифровым методом с частотой выборок равной 4000 Гц (период 250 мкс) измеряемой величины напряжения или тока. Численные значения, соответствующие входному напряжению в канале тока и напряжения далее перемножаются, давая, таким образом, величину, пропорциональную мгновенной активной потребляемой мощности. По результатам измерений за период сети производится расчет активной мощности. Далее, полученные таким образом значения мощностей, накапливаются в промежуточных аккумуляторах.

С целью обеспечения связи с сетевым приемопередатчиком и последующего объединения измерителей мощности в локальную сеть на месте эксплуатации, измеритель мощности оснащен интерфейсом типа токовая петля. Физически этот интерфейс состоит из пары оптоприемникоптопередатчик, включаемых, как правило, последовательно. Для устойчивой работы интерфейса достаточно обеспечить протекание в петле тока величиной около 10 мА. Каждый измеритель мощности имеет свой индивидуальный сетевой адрес, который инициализируется нулем и впоследствии может быть переопределен любым необходимым значением.

Командно-информационный обмен управляющего компьютера с измерителем мощности осуществляется в пакетном режиме по принципу “командаответ”. В качестве физической среды передачи информации используется интерфейс ЭСМ с параметрами:

Скорость передачи - 992 бод.

Режим передачи - 8 бит с проверкой на нечетность, 1 стопбит, младшие биты вперед.

Способ представления информации - двоичный побайтовый. Каждая команда состоит из нескольких полей, передающихся друг за другом без разрывов во времени.

Измеритель мощности, в составе системы, всегда является ведомым, т.е. не может передавать информацию в канал без запроса ведущего, в качестве которого выступает управляющий компьютер.

Управляющий компьютер посылает адресные запросы измерителям мощности в виде последовательности двоичных байт, на что адресованный измеритель мощности посылает ответ в виде последовательности двоичных байт. Число байт запроса и ответа не является постоянной величиной и зависит от характера запроса и состояния счетчика. Байты в последовательностях запросов и ответов должны идти друг за другом, без разрывов во времени, т.е. за стоповым битом предыдущего байта должен следовать стартовый бит следующего байта, если он есть. Критерием окончания любой последовательности (фрейма) является гарантированный таймаут, длительность которого зависит от выбранной скорости и равен времени передачи 6..7 байт на выбранной скорости:

около 20 мс для скорости 2400 Бод;

Запрос или ответ измерителя мощности на запрос не могут быть посланы раньше таймаута, после окончания предыдущего запроса. Каждый запрос и ответ начинаются с байта сетевого адреса, и заканчиваются двумя байтами контрольной суммы CRC.

Для преобразования тока в напряжение служит шунт, включенный последовательно с нагрузкой потребителя, и имеющий линейную характеристику от единиц миллиампера до 100А.

К AD7751 подключаются два датчика тока, один из которых включается в фазный провод нагрузки, другой - в нейтральный. Основным является измерение в фазном проводе, но если выходное напряжение датчика тока упадёт на 12,5% по сравнению с напряжением датчика в нейтральном проводе, автоматически включится последний. В общем при работе микросхемы включаться будет тот датчик тока, напряжение которого будет превышать напряжение другого на указанные 12,5%. Об указанном рассогласовании, независимо от того, какой датчик включен, микросхема будет сигнализировать уровнем "1" на выводе FAULT. ИС ADE7751, контролируя ток в обоих проводах одной и той же двухпроводной цепи, обеспечивает максимальную защиту от несанкционированного потребления электроэнергии.

Входные усилители канала измерения тока ("Дат. I") имеют четыре значения коэффициента усиления KycI = 1, 2, 8 и 16, соответствующие максимальным входным напряжениям ±660, ±330, ±82 и ±41 мВ (пиковые значения на дифференциальном входе). Максимальное входное напряжение канала "Дат. U" равно ±660 мВ. Измерение отрицательной мощности в ADE7751 сопровождается наличием на выходе "RevP" положительных импульсов, соответствующих импульсам CF.

В ADE7751 выходной сигнал F1/F2 пропорционален активной мощности, а выходной сигнал CF, будучи более высокочастотным, также пропорционален ей, но содержит остаточные пульсации 100 Гц, имеющиеся на выходе ФНЧ, включенном после перемножителя.

Делитель напряжения служит для получения напряжения, достаточно низкого для работы АЦП.

Модуль сетевого питания реализован на элементах С5,С6, VD1, VD2. Микросхема DA2 стабилизирует напряжение на уровне 5В для питания измерителя мощности.

Диоды VD2VD4, конденсаторы C11C22 и микросхема DA2 реализует гальванически изолированный от сети источник 5В для питания микропроцессора и его обвязки.

Микроконтроллер PIC16F76(DD3) синхронизируется от кварцевого резонатора ZQ2.

Сторожевой таймер реализован на микросхеме: DD1, и элементах R23R24. При нормальной работе микропроцессор формирует импульсы торможения WDT, поступающие на вывод 6 микросхемы DD1. Если микропроцессор не формирует импульсы, то WDT на выводе 7 формирует импульсы сброса микропроцессора. Если уровень напряжения с выхода делителя напряжения питания (R23,R24) ниже опорного уровня WDT (1,25В), то низкий уровень с вывода 5 WDT запрещает работу микроконтроллера.

4.2.5.1 Особенности приемопередатчика:

-использование частотной манипуляции для передачи информации;

-возможность выбора несущей частоты;

-программируемая скорость передачи до 992 бит/сек.;

помехозащищенное кодирование информации: исправление одиночных и обнаружение двойных ошибок;

-стандартный 22-выводной DIP корпус.

Расположение выводов микросхемы КР1446ХК1 приводится на рисунке 4.8.

4.2.5.2 Передача информации

Передача информации осуществляется с помощью частотной манипуляции сигнала - "1" и "0" передаются разными частотами незначительно отличающимися от центральной в большую и меньшую сторону. Частотно- манипулированный сигнал через развязывающий трансформатор передается в линию ~110÷380В. Буферный каскад предназначен для согласования высокого выходного сопротивления микросхемы с низким входным сопротивлением линии при передаче сигнала в линию и для фильтрации переменного напряжения 50Гц при приеме. Для улучшения приема рекомендуется использовать внешний фильтр.

4.2.5.3 Прием информации

Приемник постоянно анализирует данные, приходящие на вход. Если приходит код слова синхронизации, а за ним код адреса, который совпадает с собственным адресом ( или с общим адресом = 10111001мл), то следующие за ними 2 байта информации считаются предназначенными данному приемопередатчику. Они записываются в буфер приема, а на выходе RX приемопередатчик выставляет высокий уровень, что является флагом того, что получена новая информация. В результате помех в сети возможно искажение информации. В каждом из принимаемых байтов (адрес и данные) приемник исправляет ошибки в одном бите и обнаруживает двойные ошибки (в этом случае на выходе ERR2 приемопередатчик выставляет высокий уровень). Полученная информация будет храниться в буфере приема и может быть прочитана однократно или многократно в любое удобное время независимо от работы блоков приемника и передатчика. На рисунке 4.10 представлена диаграмма приема информации, где B[0:7] - первый байт принятой информации, B[8:15] - второй байт принятой информации.

Процедуру чтения информации из буфера приема можно начинать сразу после появления флага RX. Для этого необходимо выставить на входе W/R высокий уровень и выдать 16 импульсов CLK. Фронт W/R необходим для правильного выполнения процедуры чтения, поэтому если вход W/R уже находился в высоком уровне до этого, то необходимо сбросить его в "0", а затем установить "1". Первый импульс CLK сбрасывает флаги RX и ERR2. Приемопередатчик изменяет информацию на входе DATA по низкому уровню CLK. Оба байта полученных данных выдаются младшими битами вперед.

Чтобы выполнить процедуру записи информации в буфер передачи необходимо выставить на входе W/R низкий уровень и выдать 24 импульса CLK. Срез W/R необходим для правильного выполнения процедуры чтения, поэтому, если вход W/R уже находился в низком уровне до этого, то необходимо установить его в "1" а затем установить "0". Информацию на входе DATA следует изменять по низкому уровню CLK. Передается адрес приемопередатчика, которому адресуется информация (или общий адрес = 10111001мл в этом случае информация будет принята всеми приемопередатчиками в данной сети) и 2 байта информации. Все байты передаются младшими битами вперед.

После того как информация записана в буфер передачи, она может быть выдана однократно или многократно в сеть. Передача запускается фронтом импульса START . Время передачи зависит от запрограммированной скорости. Во время процесса передачи на выходе BUSY устанавливается "1", а работа приемника блокируется.

В простейшем случае возможно передать сигнал от одного приемопередатчика другому без предварительной записи буфера передачи и программирования установок. Для этого нужно обнулить все приемопередатчики сигналом RESET, после чего все адреса, данные, скорости и частоты устанавливаются в свое значение по умолчанию равное 01h. Затем выдать сигнал START. Посланная таким образом информация 01h, 01h по адресу 01h будет принята всеми приемопередатчиками в данной сети что будет отмечено появлением флага RX. Сброс RX выполняется сигналом RESET. или 1-м импульсом CLK во время чтения буфера приема.

4.2.5.4 Программирование приемопередатчика

После включения питания необходимо установить все блоки приемопередатчика в исходное состояние низким уровнем сигнала RESET. Длительность сигнала RESET должна быть не менее 1 мс. Сигнал RESET сбрасывает флаги RX, ERR2 , устанавливает собственный адрес приемопередатчика равным 01h, частоту передачи равную 100 КГц, скорость передачи равную 248 бит/сек, устанавливает в буфере передачи следующие значения: адрес передачи равным 01h, 1-й байт данных равным 01h, 2-й байт данных равным 01h.

Чтобы выполнить процедуру программирования необходимо выставить на входах PROG и W/R низкий уровень и выдать 12 импульсов CLK. Информацию на входе DATA следует изменять по высокому уровню CLK. Ограничения на времена такие же как и при выполнении процедуры записи. На вход DATA последовательно задаются коды адреса, частоты и скорости передачи младшими битами вперед. Для того чтобы приемопередатчики в сети "слышали друг друга" они должны быть запрограммированы одинаковыми значениями частоты и скорости передачи.

4.2.6 Выбор микроконтроллера

В настоящее время устройства, работающие в режиме реального времени часто содержат микроконтроллер как основной элемент схемы. Микроконтроллеры PIC16F87х имеют режимы энергосбережения и возможность защиты кода программы.

5.2.6.1 Характеристика микроконтроллера

Высокоскоростная RISK архитектура

35 инструкций

Все команды выполняются за один цикл. Кроме инструкций переходов, выполняемых за два цикла

Тактовая частота:

DC - 20 МГц, тактовый сигнал

DC - 200нс, один машинный цикл

До 8к × 14 слов FLASH памяти программ

До 368 × 8 байт памяти данных (ОЗУ)

До 256 × 8 байт EEPROM памяти данных

Сброс по включению питания (POR)

Таймер сброса (PWRT) и таймер ожидания запуска генератора (OST) после включения питания

Сторожевой таймер с собственным RC генератором

Выбор параметров тактового генератора

Программирование в готовом устройстве

Низковольтный режим последовательного программирования

Широкий диапазон напряжений питания от 2.0В до 5.5В

Многоканальное 10разрядное АЦП.

5.2.6.2 Электрические характеристики

Предельная рабочая темпернатураот -55 оС до +125 оС

Напряжение VDD относительно VSS -------------------------- от 0,3В до +7,5В

Напряжение МCLR относительно VSS -----------------------------от 0 до +14В

Напряжение RA4 относительно VSS --------------------------------от 0 до +8,5В

Напряжение на остальных выводах относительно VSS --------от -0,3В до

VDD +0,3В

Рассеиваемая мощность ----------------------------------------------------- 1Вт

Максимальный ток вывода VSS -------------------------------------------- 300мА

Максимальный ток вывода VDD ------------------------------------------- 250мА

Входной запирающий ток IIK(V1 < 0 или V1 >VDD)--------------------- ±20мА

Выходной запирающий ток IOK(VO < 0 или VO >VDD) ---------------- ±20мА

Максимальный выходной ток стока канала ввода/вывода 25мА

Максимальный выходной ток истока канала ввода/вывода 25мА

Максимальный выходной ток стока портов

ввода/вывода PORTA, PORTB и PORTE 200мА

Максимальный выходной ток истока портов ввода/вывода PORTA,

PORTB и PORTE 200мА

Максимальный выходной ток стока портов ввода/вывода PORTC и

PORTD 200мА

Максимальный ввыходной ток стока портов ввода/вывода PORTС и

PORTD 200мА

5.2.7 Выбор блока питания

Для нормальной работы данного устройства необходимо низковольтное стабилизированное напряжение +5 В, для питания цифро-аналогового преобразователя, микроконтроллера.

Блок питания выполнен по классической схеме - схема выпрямления, RC фильтр и стабилизатор напряжения +5 В.

Организационно-экономическая часть

Здесь рассматриваются следующие вопросы:

обоснование необходимости и целесообразности данной разработки;

оценка экономической эффективности решений, принимаемых при дипломном проектировании;

приобретение теоретических и практических навыков бизнес планирования.

Данный дипломный проект посвящён разработке измерителя мощности, являющегося частью автоматизированной системы технического учета электроэнергии.

6. 1 Резюме

В дипломном проекте разрабатывается измеритель мощности, предназначенный для системы технического учета электроэнергии. Заказчиком и инвестором данного прибора является ЗАО “Научнопромышленное объединение “ПромЭнерго”. Исполнителем выступает кафедра “Информационные Радиосистемы” Нижегородского государственного технического университета. Кафедра обладает технической базой и квалифицированными кадрами.

Предлагаемый проект не предполагает серийного производства. Будет произведена партия из десяти единиц. Инвестиции заказчика будут расходоваться на покупку необходимых материалов, комплектующих, оплату труда и испытание произведенного изделия.

6.2 Характеристика

Данный проект предлагает Поволжский филиал НИИ Радиоэлектронных систем прогнозирования чрезвычайных ситуаций при Нижегородском государственном техническом университете выполняющий заказы на научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу.

Филиал является государственным предприятием.

Адрес филиала г.Н.Новгород ул Минина д.24.

Разработки проводятся при участии следующей структуры:

- Системы радиолокации (68%);

- Комплексы связи ( 19%);

- Системы управления (13%);

6.3 Описание проекта

Целью данного дипломного проекта является разработка измерителя мощности для системы технического учета электроэнергии. Большинство измерительных устройств непрерывно выдают результаты измерений на индикаторы. Отличительной особенностью данного измерителя мощности является выдача данных только в случаях запроса с диспетчерского пульта, что позволяет подключать большое количество измерителей мощности к одной низкоскоростной линии передачи и использовать один диспетчерский пульт.

Данный проект ориентирован на реализацию в пределах Н.Новгорода, но может быть адаптирован и для предприятий других городов.

Реализация данного проекта не приводит к экологическим последствиям потому, что, вопервых, разрабатываемые устройства монтируются в силовые шкафы и на трансформаторных подстанциях, и вовторых, все устройства работают от электричества и, соответственно, не загрязняют окружающую среду.

В данном проекте широко используются достижения технического прогресса. Автоматизированное рабочее место диспетчера состоит из двух ПЭВМ (одна из которых резервная) и принтера. В контроллерах применяются специализированные микропроцессоры.

6.4 Предлагаемые услуги

Предлагается разработка системы технического учета электроэнергии и автоматизированного управления ими в процессе эксплуатации и создания на базе разработанных средств демонстрационного участка для опытной эксплуатации.

Конкурирующей системой является АИИС КУЭ "МеркурийЭНЕРГОУЧЁТ", разработчиком и изготовителем которой является фирма "ИНКОТЕКС" г.Москва.

Система в целом позволяет:

вести учет электроэнергии в автоматизированном режиме;

удаленное считывание информации в цифровом виде (интерфейс ЭСМ) с измерителей мощности, хранения и передачи накопленной информации по силовым линиям электросетей по запросу с центрального диспетчерского пункта (ЦДП);

- протоколировать работу системы и действия диспетчеров.

Конкурирующая система позволяет удовлетворять те же потребности, но при этом стоит намного дороже.

Разрабатываемая система имеет ряд отличий, позволяющих снизить цену: в частности, отсутствует блок индикации и управления, а все данные отображаются на экране компьютера диспетчера.

6.5 План маркетинга

При разработке системы ТУЭЭ была применена концепция управления маркетинговой деятельностью, получившая название "совершенствование производства", т.е. сосредоточенность на повышении производительности труда и уменьшении себестоимости продукции.

Необходимость учёта других факторов отсутствует ввиду того, что заказчик и его потребности чётко определены. В то же время успешная конкуренция в цене может стать залогом долговременного сотрудничества.

Продвижение технологий на рынке осуществляется путём получения заказов на разработку.

Цена определяется после изучения спроса потребителей и установления цен, приемлемых на целевом рынке.

Соотношение цена/производительность должно быть выше, чем у конкурентов. Разрабатываемая система относится к среднему классу, т.е. она рассчитана на потребителей, которые за умеренную цену хотят получить товар со средними параметрами. Стоимость разработки во много раз меньше, чем стоимость реализации.

Реклама технологий осуществляется в специализированных изданиях и это позволяет сконцентрировать внимание именно на целевом рынке.

Стимулирование продаж осуществляется за счёт уделения большого внимания организации технического обслуживания смонтированных систем.

Гарантийный срок эксплуатации систем ТУЭЭ - 2 года с момента ввода в эксплуатацию.

6.6 Оценка рынков сбыта

Основными рынками сбыта являются крупные и средние города России.

Потребителей подобных систем можно разделить на три категории:

те, для кого на первом месте высокие характеристики разрабатываемого устройства. Для подобных потребителей существует АИИС КУЭ "МеркурийЭНЕРГОУЧЁТ".

те, для, кого одинаково важное значение имеют и цена и характеристики устройства, т.е. главным является соотношение цена/производительность.

те, кто заказывает разработку дешёвых устройств с низкими характеристиками.

Потенциальными заказчиками разработки систем ТУЭЭ являются предприятия, занимающиеся производством товаров народного потребления (ТНП). Наше предприятие занимает лидирующее положение по разработке АСУ среднего класса. Доля рынка для подобных изделий составляет примерно 25% всего рынка.

6.7 Анализ конкурентов

На данном рынке существует монополистическая конкуренция.

Аналогичные системы разработаны в г. Омске ООО НПО "Мир" и фирма "ИНКОТЕКС" г.Москва.

Конкурирующие системы имеют более высокую стоимость изготовления и эксплуатации, кроме того, они ориентированы на применение в условиях жилищно-бытового сектора и для использования их в условиях мелко- и крупносерийного производства необходима адаптация.

В будущем возможна конкуренция со стороны научных центров других городов, поскольку любая автоматизированная система управления может быть адаптирована к любым условиям эксплуатации.

6.8 План производства

Оборудование для демонстрационного участка, будет изготовлено в лаборатории акустических измерений НГТУ, а оборудование для самой системы будет изготовлено на заводе им М.В. Фрунзе. В производстве будут участвовать три цеха: механический, гальванический, сборочный.

Сырье и материалы, использованные для изготовления блока, являются покупными. Приведем расчет стоимости материалов и покупных изделий.

Стоимость сырья и материалов для изготовления опытного образца определяется по прейскурантам цен.

6.9 Организационный план

Разработка АСУ проводится по заказу Нижновэнерго Поволжским филиалом НИИ Радиоэлектронных систем прогнозирования чрезвычайных ситуаций при Нижегородском государственном техническом университете.

6.9.1 Определение общей трудоемкости разработки и этапов ОКР

Оперативно-календарный план (ОКП) является основным расчетным документом для планирования работ по разработке измерительного модуля. Он представляет собой основу для составления квартальных и годовых планов. В ОКП оговариваются стадии разработки по теме с разбиением на этапы, численность и состав коллектива разработчиков, сроки выполнения и трудоемкость соответствующих стадий и этапов. Исходными данными для разработки ОКП и сметной калькуляции темы является директивный срок разработки темы и ее трудоемкость.

Для определения трудоемкости воспользуемся методом экспертных оценок. В качестве базового варианта для определения трудоемкости была использована трудоемкость одной из разработанных ранее тем: ТБ = 280 чел/дн. Для определения трудоемкости нового варианта необходимо найти коэффициент приведения, для чего была создана экспертная комиссия, в которую вошли:

ведущий инженер

инженер I категории

инженер II категории

программист I категории

программист II категории.

6.9.2 Определение численности коллектива разработчиков

Исходя из общей трудоемкости разработки и директивного срока выполнения ОКР, выбираем следующий состав разработчиков:

ведущий инженер

инженер-разработчик I категории

инженер-конструктор II категории

программист I категории

программист II категории

Кроме того, в создании опытного образца принимают участие производственные рабочие.

6.10 Юридический план и капитал

Поволжский филиал является государственным предприятием, выполняющим разработку на средства заказчика.

Полученные средства распределяются на покупку сырья и деталей для макетов и опытных образцов разработанной продукции, а также на зарплату специалистов, участвующих в разработке.

6.11 Оценка риска

Риск со стороны заказчика, заключается в том что он заплатит деньги на разработку и не получит ожидаемого результата.

Риск со стороны разработчика заключается в том, что он проведёт разработку и не получит обещанных денег.

Для уменьшения рисков вся работа разбита на несколько этапов, каждый из которых финансируется отдельно.

Безопасность и экологичность

Целью данного раздела является разработка мероприятий по обеспечению безопасности труда при разработке системы дистанционного учета расхода электроэнергии, а также предотвращение возможности загрязнения окружающей среды и предупреждения аварийных и чрезвычайных ситуаций. Разработка системы выполняется на кафедре “Информационные Радиосистемы” Нижегородского государственного технического университета. Рабочее место представляет собой стул и плоский стол с полками, на которых установлены следующие приборы: генератор СВЧ колебаний, осциллограф, источники питания, тестер, и персональный компьютер с монитором.

7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при разработке

Опасными и вредными производственными факторами, действующими на инженера-разработчика при разработке и регулировке могут быть:

1) физические:

ОПФ:

повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкания, которые могут произойти через тело человека;

повышенное статическое электричество.

ВПФ:

повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

повышенный уровень шума на рабочем месте;

повышенная или пониженная подвижность воздуха;

повышенная или пониженная влажность воздуха;

повышенный уровень электромагнитных излучений;

отсутствие или недостаток естественного света;

недостаточная освещенность рабочей зоны;

повышенная пульсация светового потока.

2) психофизиологические:

ВПФ:

физические перегрузки:

- статические;

- динамические;

нервно-психические перегрузки:

- умственное перенапряжение;

- перенапряжение анализаторов;

- монотонность труда;

- эмоциональные перегрузки.

Вывод: наиболее опасным производственным фактором при разработке системы дистанционного учета электроэнергии наиболее опасным являются психофизиологические ВПФ.

7.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации

Согласно ГОСТ 12.0.00374* ССБТ "Опасные и вредные производственные факторы" на автоматизированном рабочем месте (АРМ) диспетчера можно выявить следующие факторы, относящиеся к физическим ВПФ:

1. повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

2. повышенный уровень шума на рабочем месте;

3. повышенная или пониженная подвижность воздуха;

4. повышенная или пониженная влажность воздуха;

5. повышенный уровень электромагнитных излучений;

6. отсутствие или недостаток естественного света;

7. недостаточная освещенность рабочей зоны;

8. повышенная пульсация светового потока.

Факторы относящиеся к физическим ОПФ: повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.

Так как работа диспетчера связана с использованием персональных компьютеров, то это приводит к появлению вредных психофизиологических факторов, связанных с умственным перенапряжением.

7.3 Производственная санитария

7.3.1 Защита воздушной среды

Микроклимат определяется следующими параметрами:

- температура воздуха в помещении t,°C;

- относительная влажность воздуха В,%;

- скорость движения воздуха U, м/с.

Метеорологические условия рабочей зоны приведены в таблице 7.1 в соответствии с СанПин 2.2.4.54896 “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений”.

7.3.2 Поддержание микроклимата

Согласно СНиП 41012003 " Отопление, вентиляция и кондиционирование " выбираем:

- для поддержания микроклимата в помещении, в котором производится данная работа, используется радиаторное водяное отопление;

- вентиляция естественная.

7.3.3 Производственное освещение

Характер выполняемой работы в помещении - это работа с ЭВМ и периферийным оборудованием ЭВМ, а также выполнение записей. Это работа высокой точности с наименьшим размером объекта от 0,3 до 0,5 мм и согласно СНиП 230595 "Естественное и Искусственное освещение" данная работа имеет разряд IIIв. В таблице 7.2 приведены нормы освещения для данного разряда работы.

В светлое время суток используется совмещенное освещение, в темное- общее искусственное.

7.3.4 Защита от шума

Источниками шума в центральном диспетчерском пункте являются вентиляторы охлаждения ЭВМ, периферийное оборудование, газоразрядные лампы, ЭЛТ приборов.

Шум является постоянным широкополосным. Допустимые уровни звукового давления, нормируемые в октавных полосах, в дБ, приведены в таблице 7.3 согласно ГОСТ 12.1.00383 "Шум. Общие требования безопасности" и СН 2.2.4/2.1.8.56296 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Так как уровень шумов в рабочем помещении не превышает указанные значения, то специальных мер по защите от шумового воздействия можно не предусматривать.

7.4 Техника безопасности

7.4.1 Безопасность производственного оборудования

В данном случае оборудованием, требующим применения мер безопасности является компьютер и модем.

Кроме мер по электробезопасности следует учитывать ряд специфических особенностей работы с ЭВМ.

Известно, что многочасовое наблюдение за экраном ЭЛТ вызывает сильное зрительное утомление. Поэтому, в качестве дисплеев следует использовать только специальные мониторы, в которых предусмотрено пониженное излучение трубки, а не обычные бытовые телевизоры.

Оптимальным цветом экран является черно-зеленый. При работе в цветном режиме (с графической информацией, при использовании САПР) желательно одновременно использовать не более 3-4 цветов.

7.4.2 Электробезопасность

Помещение отдела согласно “Правила устройств электроустановок” (ПУЭ) относится к классу помещений с повышенной опасностью поражения электрическим током, так как имеется возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землёй, металлоконструкциям и т.п. – с одной стороны, и металлическим корпусом электроприбора – с другой. В отделе используется трёхфазная четырехпроводная сеть напряжением 220 В, переменного тока частотой 50 Гц с глухо-заземленной нейтралью. Имеются узлы электрооборудования, имеющие напряжение 220 В с одной стороны и соединенные с «землей» (заземленные) металлоконструкции с другой. Осветительная сеть также питается от напряжения 220 В. Вид защиты в сети – зануление.

Согласно требованиям ССБТ ГОСТ 12.1.01979 "Электробезопасность. Общие требования" для обеспечения защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям необходимо применять следующие способы и средства:

- изоляцию рабочего места.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, применяют следующие способы:

- защитное заземление;

- зануление;

-защитное отключение;

-защита электросети от механических повреждений;

-применение скрытой проводки и расположение неразъемных соединительных устройств сети в недоступных или труднодоступных местах;

-нанесение надписей на розетках или рядом с ними о величине питающего напряжения.

Защитное заземление или зануление должны соответствовать требованию ГОСТ 12.1.03081 " Защитное заземление. Зануление".

Организационные мероприятия:

- проведение инструктажа;

- осуществление допуска к работам;

- назначение лиц ответственных за организацию;

- организация надзора за проведением работ.

Для питания измерительных приборов и устройства на рабочем месте используется сеть переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

В сети с глухозаземленной нейтралью при однофазном замыкании на корпус необходимо обеспечить автоматическое отключение поврежденного электрооборудования. При кратковременном аварийном режиме создается безопасность обслуживания и сохранность электрооборудования. Однако кратковременность может быть обеспечена только   созданием определенной кратности тока короткого замыкания на корпус по отношению к номинальному   току   защитного аппарата. Этого можно добиться только прокладкой   специального провода достаточной проводимости - нулевого провода, к   которому присоединяются корпуса электрооборудования.

7.5 Организация рабочего места согласно эргономическим требованиям

Организация рабочего места зависит от характера, степени тяжести, монотонности труда, а также от наличия вредных и опасных факторов.

7.5.1 Эргономические требования к рабочему месту

Рабочее место должно соответствовать требованиям, указанным в ГОСТ 12.2.03278 "Рабочее место при выполнении работ сидя", обеспечивать возможность удобного выполнения работ СанПиН 2.2.2/2.4.134003 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».

При работе диспетчера имеет значение определение радиуса рабочей зоны, зависящего от положения работающего, его подвижности, усилия и особенностей деятельности. В таблице 7.4 приведены параметры рабочего места.

Необходимо соблюдать следующие основные условия:

- создать свободное достаточное пространство, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения в процессе выполнения трудовой деятельности;

- обеспечить достаточные физические, зрительные и слуховые связи между работающим человеком и оборудованием, а также между людьми в процессе выполнения общей трудовой задачи;

- оптимально разместить рабочие места в производственном помещении, предусмотреть проходы для работающих людей;

- определить допустимые значения факторов рабочей среды (шума, вибрации, освещенности и других);

- создать необходимые средства защиты работающих от действия опасных факторов на производстве.

Заключение

Дипломный проект выполнен в полном объеме в соответствии с заданием.

Составлены структурная и функциональная схемы измерителя мощности. Проведен электрический расчет полосо - пропускающего фильтра, аттенюатора, входящих в состав приемника, и усилителя блока низкой частоты.

Произведен расчет:

–мощности передатчика;

–предельной чувствительность приемника;

–потенциальной и среднеквадратическая погрешности радиолокационного измерителя отражающих характеристик поверхности земли.

Спроектирована зеркальная антенна. Рассчитана геометрия антенны, диаграмма направленности, коэффициент направленного действия, коэффициент усиления. По результатам расчета был изготовлен опытный образец антенны и экспериментально измерены диаграмма направленности и коэффициент усиления. Эксперимент показал, что результаты расчета согласуются с экспериментом.

В данной работе рассмотрены системы АСКУЭ БП. Показаны их основные характеристики. Проведенный анализ современного рынка электросетевых модемов показал, что имеется возможность построения систем технического учета электроэнергии с применением ЭСМ для передачи данных по электросетям.

В результате разработки системы ДУРЭ мной получен опыт в проектировании подобного рода систем. Изучены возможности совместного использования аналоговых и цифровых устройств для реализации конкретных операций. Получены знания зарубежной элементной базы (подобные знания до разработки данного проекта отсутствовали), а также приобретен некоторый опыт в проектировании совмещенных аналого-цифровых устройств.

В ходе выполнения дипломного проекта для расчетов использовались программные пакеты MathCAD. Для выполнения чертежей использовался пакет AutoCAD.

Список литературы

1. Лагутенко Электросетевые модемы

2. Е.Р. Рожнов Новые электронные средства для учета электроэнергии // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. - 1999 - №1

3. А. Агапичев, Д.Панфилов, М. Плавич Цифровые счетчики электрической энергии // Chip news - 2000 - №2

4. В. И. Капустян. Проектирование активных RCфильтров высокого порядка. М.: Радио и связь,1982

5. С. В. Якубовский, Л. И. Ниссельсон, В. И. Кулешова Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник: М.: Радио и Связь, 1989.

7. Г. И. Пухальский, Т. Я. Новосельцева Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах. М.: Радио и Связь, 1990.

9. Интегральные микросхемы: Однокристальные микроЭВМ. – М.: Додэка, 1997.

10. Интегральные микросхемы: Перспективные изделия. Выпуск 3-М.: Додэка, 1998

11. Э. Т. Романычева, А. К. Иванова Разработка и оформление конструкторской документации РЭА. 1984.

12. А. Т. Жигалов, Е. П. Кошов, К. Н. Шихаев Конструирование и технология печатных плат. 1983.

13. Зельцбург Л. М. Технико-экономическое обоснование применяемых решений при дипломном проектировании. М., Высшая школа, 1991.

14. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: Учеб. Пособие для втузов. Под ред. В. К. Беклешова. – М.: Высш. шк., 1991

15.. Методические указания по выполнению дипломных проектов. НГТУ. Н.Новгород, 2002.

16. Методические указания по выполнению расчетной части раздела «Охрана труда» в дипломных проектах. НПИ. Горький, 1984.

17. Охрана труда в радиоэлектронной промышленности. Горобец А. И., Степаненко А. И. Киев. 1987г.

18. Охрана труда при эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры.

Морозов А. М., Осипович Л. А.; Л.,1974г.

19. http: //www.analog.spb.ru

20. www.analog.com

21. http: //www.bms.by

22. www.angstrem.ru