Aşağı qəpələyə əsaslanan akıllı sayqalaç həlliyatı

1. Dizayn Foni və Asılı Mərhələ​

1. ​Texniki və Bazar Foni​
   Komputer texnologiyaları, mikroelektronika və əlaqə texnologiyalarının sürətli inkişafı ilə, nizamda (220V) olan elektroçarx hattı daşıyıcı texnologiyası olgunlaşmış və avtomatik sayqalaşdırma sistemləri sahəsində lider mərhələni qazanmışdır. Müqayisədə, yüksək voltajlı elektrik hətləri, bir çox təsir faktorları və yüksək realiasiya maliyyəsi səbəbindən, optik kabele və ya uydu əlaqəsinin kimi geniş şəkildə tətbiq edilməmişdir.
2. ​Sistem Mərhələsi​
   Bu həll dəsturunda dizayn edilmiş ağıllı sayqalaşdırma cihazı, çoxfunksiyalı nizamda (220V) elektrik hattı daşıyıcı uzaqdan sayqalaşdırma sisteminin asılı alt birimini təşkil edir. Bu, verilənlər toplayıcısı və arxa plan idarəetmə sistemləri ilə birgə işləyir və əmlak istifadəçiləri, böyük müştərilər (əsas istifadəçilər) və transformatorya hallarında əl ilə sayqalaşdırmanı əvəz etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur, son nəticədə elektrik idarəetməsində tam avtomatlaşdırma və intellektuallaşdırma hədəfinə nail olmaq üçündür.

​II. Ağıllı Sayqalaşdırma Cihazının Texniki Dizaynı​

1. ​Ümumi Texniki Arxitektura​
   Sistem texniki bir microprosesor birimi (MCU) ətrafında mərkəzləşdirilib, gözcü, verilənlər saxlama, elektrik kesilməsinin aşkarlanması, enerjiyi çevirən modullar, daşıyıcı əlaqə, göstərici birim, rile idarəetməsi və sayqalaşdırma cihazının enerji təminatı kimi dəstəkləyici modullarla birləşdirilib. Hər bir modul, sayqalaşdırma cihazının stabel və etibarlı işləməsini təmin etmək üçün birgə işləyir. (Struktural şəkili üçün orijinal sənəddəki Şəkil 1-ə baxın.)
2. ​Əsas Texniki Modulların Təfərrüatları​
   | Texniki Modul | Əsas Komponent / Speksiifikasiya | Əsas Funksiya |
   |---------------------------|--------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------|
   | İdarəetmə Birimi (MCU) | AT89C2051 mikrokontroller | Ölçmə verilənlərinin (hesablama, saxlama) işlənməsi; toplayıcı emrlərinin cavablandırılması (enerji verilənlərinin yüklənməsi, elektriknin açılmasına və bağlanmasına); göstəricinin idarəedilməsi. |
   | Enerjiyi Çevirən Səciyyə | AD7755 yüksək dəqiqlikli inteqral çip | İstifadəçinin istifadə etdiyi enerjinin (kW·h) MCU tərəfindən işlənə bilən rəqəmsal darbələrə çevrilməsi; elektron sayqalaşdırma cihazlarının əsas xüsusiyyəti. |
   | Daşıyıcı Əlaqə Modulu | - | Elektrik həttinə köplülük səciyyəsi vasitəsilə birləşməsi; rəqəmsal və analitik siqnalların modulyasiyası və demodulyasiyası üçün iki tərəflü verilənlər daşıyıcısı. |
   | Göstərici Birim | - | Enerji istifadəsi, vaxt, istifadə dövrü (tepe/düz/dəlik), tarif qiymətləri və s. göstərməsi, proqram tərəfindən idarə edilir. |
   | Rile | - | MCU emrlərini qəbul edir; normal iş rejimində kapalıdır, ödənilməmiş haqq və ya elektrik idarəetməsi üçün uzaqdan emrlər alındıqda elektrikni bağlayır. |
   | Verilənlər Saxlaması | 24CoX seriyası saxlama çipi | Elektrik kəsildikdə əsas verilənlərin (məsələn, enerji istifadəsi) saxlanması; elektrik kəsilməsi zamanı saxlama, uzun saxlama müddəti və I2C oxuma/yazma üsulu. |
   | Sayqalaşdırma Cihazının Enerji Təminatı | - | Bütün texniki səciyyələrə, MCU, əlaqə modulu və göstərici birimə dair stabel enerji təminatı. |
   | Elektrik Kəsməsinin Aşkarlanması və Gözcü | - | Elektrik kəsməsinin aşkarlanması: anormal vəziyyətlər zamanı voltajı izləyir və verilənlərin saxlanılmasını təmin edir; Gözcü: proqram bloklaşmalarını önələr və sistem avtomatik olaraq sıfırlanır. |
3. ​Sayqalaşdırma Cihazının İş Prinsipi​
   • ​Enerji Ölçməsi: İstifadəçinin enerji istifadəsi AD7755 çipi tərəfindən rəqəmsal darbələrə çevrilir. MCU, qeyd edilən parametrlərə əsasən belə bir sayda darbələri 1 kW·h kimi hesablayır və tepe, düz və dəlik dövrlərinə görə birikdirir və saxlayır.
   • ​Verilənlər İmtinası: Toplayıcı sayqalaşdırma və ya idarəetmə emrləri verir. Sayqalaşdırma cihazı, elektrik hətti üzərində daşıyıcı modulu vasitəsilə saxlanmış enerji verilənlərini yükləyir. Elektrik kəsməsi emri alındıqda, MCU daima rileyi elektrikni bağlamaq üçün idarə edir.
   • ​Anormal Vəziyyətlərin Qorunması: Elektrik kəsməsinin aşkarlanma səciyyəsi, elektrik anormal vəziyyətlər aşkarlandığında MCU-nu əsas verilənləri 24CoX çipinə sürətli ötürmək üçün xəbərdar edir. Gözcü modulu, proqram xətaları zamanı sistemi zəruri olaraq sıfırlayır, etibarlılığını təmin edir.

​III. Ağıllı Sayqalaşdırma Cihazının Proqram Tərtibi Dizaynı​

1. ​Proqramlaşdırma Yanaşması və Əsas Məqsədlər​
   Aşkarma dil və C-dilin bir arada istifadəsi, proqram effektivliyini və inkişaf esnekliyini müsbət qalib gətirmək üçün edilir. Əsas məqsədlər, sayqalaşdırma cihazının funksiyalarını avtomatlaşdırmaq və intellektuallaşdırmaq, MCU-nun saxlama istifadəsini minimuma endirməkdir.
2. ​Baş Proqram Modulları​
   • ​Verilənlər Götürmə və İşləmə Modulu: Enerji darbələrini toplayır, istifadəçinin ümumi enerji istifadəsini hesablayır və dövrlərə (tepe/düz/dəlik) görə statistikaları kateqoriyalandırır.
   • ​Əlaqə İmtinası Modulu: Toplayıcı ilə iki tərəflü əlaqəni təmin edir, dəqiqələrə/millilərə enerji verilənlərini yükləmək, rile emrlərini (məsələn, elektrikni açmaq/bağlamaq) qəbul və icra etmək daxil olmaqla.
   • ​Qorunma və Anormal Vəziyyətlər Modulu: Proqram gözcüsü, etibarlı elektrik açma (verilənlərin pozulmasını önələmək), elektrik kəsməsinin aşkarlanması, verilənlər işlənməsi kimi funksiyaları birləşdirir, hardvard ilə birgə işləyərək sistemin stebilliyini təmin edir.
   • ​Dövr və Tarif İdarəetmə Modulu: Çox tarifli tətbiqlər üçün dövr qaydalarını qurur, hazırkı dövri real vaxtda müəyyən edir və fərqli ölçmələr üçün bazı təyin edir.
   • ​Göstərici İdarəetmə Modulu: Göstərici birimi tərəfindən enerji istifadəsi, vaxt, tarif qiymətləri və s. göstərməsi tələblərini təmin edir, verilənlərin vizuallaşdırılmasında intuativ bir bazı yaratır.
3. ​Proqram Baş Proqram Akışı​
   Sistem başladıqdan sonra "etibarlı elektrik açma" təyin edilir→bu təyinə əsasən parametrlər inisiyallaşdırılır və ya tarixi verilənlər oxunur→dəqiqələr qurulur və hazırkı istifadə dövrü müəyyən edilir→sayqalaşdırma günü yoxlanılır və verilənlər hazırlığı aparılır→real vaxt elektrik kəsməsi aşkarlanır və qorunma tətbiq olunur→daşıyıcı emrləri aşkarlanır və əlaqə işlənməsi yerinə yetirilir→dəqiqələr yenidən qurulur və dövr təkrarlanır. (Ətraflı akış üçün orijinal sənəddəki Şəkil 2-yə baxın.)

​IV. Uzaqdan Sayqalaşdırma Sistemi və Tətbiq Qiymətləri​

1. ​Sistem Tərkibindəki və Funksiyaları​
   Tam uzaqdan sayqalaşdırma sistemi üç hissədən ibarətdir:
   • ​Ağıllı Sayqalaşdırma Cihazı: Terminal ölçmə və emrlerin icrası üçün məsuliyyət daşayar.
   • ​Verilənlər Toplayıcısı: Orta verilənlər toplanması və emrlerin paylanması üçün məsuliyyət daşayar.
   • ​Arxa Plan İdarəetmə Sistemi: Verilənlər statistikası, təhlili, hətt zədəsi hesablanması, anormal vəziyyətlərin xəbərdar edilməsi və hesabatlar hazırlanması üçün məsuliyyət daşayar.
   Sistemin əsas funksiyası, enerji toplanması→verilənlər daşıyıcısı→statistik sorgular→hətt zədəsi analizi→anormal vəziyyətlərin xəbərdar edilməsi→hesabatların hazırlanması prosesində tam avtomatlaşdırmaq, əl ilə sayqalaşdırmanın əvəz edilməsidir.
2. ​Üstünlüklər və Təbliğ Qiymətləri​
   Radyo və ya xüsusi xətt həllərə nazərən, bu sistem mövcud elektrik hətlərindən istifadə edir, ki, bu aşağı investisiya maliyyəsi, sadə inkişaf və geniş tətbiq imkanları ilə gəlir. Bu, gələcəkdəki ağıllı cəmiyyətlər üçün "üç sayqalaşdırıcının (elektrik, su, qaz) uzaqdan daşıyıcısı" və bank sistemləri ilə daha da inteqrasiya edilərək avtomatik elektrik haqqı çıxarılması kimi, evlərin rahatlığını çox məhdudlaşdıran potensial yaradır.
3. ​Gələcək Təhlükələr​
   • ​Texniki Səviyyə: Ölçmə cihazlarının verilənlər alınma sürətlərinin (müvəffəqiyyətli verilənlər daşıyıcısını təmin etmək) davamlı inkişafı və mürəkkəb elektrik hətti ortamlarında əlaqənin stebilliyini artırmaq üçün rile alqoritmlərinin optimallaşdırılması.
   • ​Tətbiq Səviyyəsi: Elektrik reforması trendlərinə uyğunlaşma, sistemlərin yük idarəetməsi və enerji saxlama analizi kimi inkişaf funksiyaları ilə daha da inteqrasiya edilməsi.