Ufumbuzi wa Mifano ya Kijiji kulingana na Mtandao wa Mzunguko wa Umeme wa Chini

1. Umbunifu na Uwezo Mkuu

1. Nyanja ya Teknolojia na Soko
   Kwa maendeleo yasiyofikiwa za teknolojia ya kompyuta, mikroelektronika, na mawasiliano, teknolojia ya kuuza habari kwenye mstari wa umeme mdogo (220V) imefikia ujenzi mzuri na imeunda nyanja muhimu katika misisito ya kusoma metri moja kwa moja. Kwa upande mwingine, mistari ya umeme kubwa, kutokana na vifuniko vingi na gharama mbaya ya kutekeleza, hayaja fikia matumizi kubwa kama fiber au mawasiliano ya satelaiti.
2. Uwezo wa Mfumo
   Metri smart iliyoundwa katika suluhisho hili linahudumia kama kitufe chenye uwezo mkubwa cha mfumo wa kusoma metri moja kwa moja wa mstari wa umeme mdogo unaozima uwezo wengi. Inafanya kazi pamoja na kumbukumbu za data na misisiti ya manajimento ya nyuma, inayotumaina kutoa huduma za kusoma metri kwa mikakati tofauti kama vile wateja wa umeme mdogo, wateja wakuu (wateja muhimu), na steshoni, kuwa mwishowe kufikia usimamizi wa umeme kamili na kijamii.

II. Umbunifu wa Hardware ya Metri Smart

1. Muktadha Msingi wa Hardware
   Mfumo wa hardware unaelekea kwa kitufe kilicho kwa mikakati (MCU), imeunganisha na moduli za msaidizi kama watchdog, uzalishaji wa data, kupata taarifa za kutumika, utumivu wa energy, mawasiliano ya carrier, eneo la kuonyesha, ukidhibiti wa relay, na umeme wa metri. Kila moduli huwasiliana ili kuhakikisha kua mara zote na kutosha kwa kazi ya metri. (Tafuta Churuka 1 katika nakala asili kwa diagramu ya muundo.)
2. Taarifa za Moduli Ya Msingi ya Hardware
   | Moduli ya Hardware | Komponenti Muhimu / Spekta | Kazi Yasamu |
   |---------------------------|--------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------|
   | Kitufe Kilicho kwa Mikakati (MCU) | Microcontroller AT89C2051 | Hupanga data ya metri (hesabu, uzalishaji); hutibu amri za kujumuisha (kutuma data ya energy, kutetea umeme); kukidhibiti onyesho. |
   | Mzunguko wa Energy | Chip imara sana AD7755 | Hutumia energy (kW·h) ambayo mtumiaji amepata kwenye pulses za kiambatanasia zinazoweza kutumika na MCU; ni sifa muhimu ya metri za kiambatanasia. |
   | Moduli ya Mawasiliano ya Carrier | - | Huunganisha kwenye mstari wa umeme kwa njia ya coupling; hutenganisha na kutathmini ishara za kiambatanasia na analogi kwa mawasiliano ya pande mbili. |
   | Eneo la Kuonyesha | - | Hulihesibisha matumizi ya energy, muda, vipindi vya matumizi (peak/flat/valley), bei za tarif, na vyovyavyo, vilivyohusika na programu. |
   | Relay | - | Hupokea amri za MCU; huenda fuata kwenye kazi sahihi, kutetea umeme kwa ajili ya gharama zisizo tetezwa au amri za umbali. |
   | Uzalishaji wa Data | Chip ya uzalishaji wa 24CoX series | Huzalisha data muhimu (kama vile matumizi ya energy) wakati umeme umeingia; huchukua muda mrefu na hutumia njia ya I2C ya kusoma/kutumaini. |
   | Umeme wa Metri | - | Hunipatia umeme sahihi kwa vitufe vyote vya hardware, ikiwa ni MCU, moduli ya mawasiliano, na eneo la kuonyesha. |
   | Upatikanaji wa Umeme na Watchdog | - | Upatikanaji wa umeme: Huangalia volts na kutumia data ya protection wakati ya tatizo; Watchdog: Hupunguza matatizo ya programu na kukidhibiti reset ya mfumo.
3. Serikali ya Kazi ya Metri
   • Metri ya Energy: Matumizi ya energy ya mtumiaji huwa husababishwa kwenye pulses za kiambatanasia na chip ya AD7755. MCU anahesabu idadi ya pulses fulani kama 1 kW·h kutegemea na mapendekezo ya awali na kuhifadhi kwa kulingana na vipindi vya peak, flat, na valley.
   • Mawasiliano ya Data: Kujumuisha data hutoa amri za kusoma metri au kudhibiti. Metri hutuma data ya energy iliyohifadhiwa kwa kutumia moduli ya carrier kwenye mstari wa umeme. Ikiwa amri ya kutetea umeme itapokelewa, MCU anaweza kudhibiti relay kwa haraka kufanya kazi ya kutetea umeme.
   • Protection ya Tatizo: Mzunguko wa kupata taarifa za umeme hutumai taarifa za MCU kumpa kwa haraka data muhimu kwenye chip ya 24CoX wakati ya tatizo. Moduli ya watchdog hupunguza matatizo ya programu na kukidhibiti reset ya mfumo, kuhakikisha uhakika.

III. Umbunifu wa Software ya Metri Smart

1. Njia ya Programu na Maalum Muhimu
   Programu inatumia lugha ya assembly na C language, kuleta ubalance kati ya ufanisi wa programu na uwezo wa kujenga. Maalum muhimu ni kutekeleza na kijamii kazi za metri kwa kureduka uzalishaji wa MCU.
2. Moduli Yasamu ya Programu
   • Moduli ya Kutuma na Kusimamia Data: Hukusanya pulses za energy, hesabu matumizi ya energy ya mtumiaji, na kuingiza tatafsiri kwa vipindi (peak/flat/valley).
   • Moduli ya Mawasiliano: Hukupa mawasiliano ya pande mbili na kujumuisha, ikiwa ni synchronization ya saa, kutuma data ya energy ya sasa/miezi, na kupokea na kutetea amri za relay (kama vile kudhibiti umeme).
   • Moduli ya Protection na Kutetea: Imeanza watchdog, determination ya sahihi ya umeme (kupunguza ufisadi wa data), kupata taarifa za umeme, na kusimamia data, kufanya kazi na hardware ili kuhakikisha uhakika ya mfumo.
   • Moduli ya Muda na Kudhibiti Tarif: Huseti sheria za vipindi kwa matumizi mengi ya tarif, kudhibiti vipindi ya sasa, na kukupa namba ya tofauti ya metri.
   • Moduli ya Kudhibiti Onyesho: Hukidhibiti eneo la kuonyesha ili kuonyesha matumizi ya energy, muda, bei za tarif, na taarifa zingine kama yanatakikana, kuhakikisha onyesho la data.
3. Mzunguko Yasamu wa Programu
   Baada ya kuanza, determination ya "sahihi ya umeme" inafanyika→mapendekezo yanachukuliwa au data ya zamani yenyewe yinatoswa kulingana na matokeo→muda unachukuliwa na vipindi vya sasa yanadhibitiwa→huangali kama siku ya kusoma metri na kuhakikisha data→huangali kwa haraka umeme na kutetea→huangali amri za carrier na kutetea mawasiliano→muda unachukuliwa tena, na mzunguko unarudi. (Tafuta Churuka 2 katika nakala asili kwa mzunguko kamili.)

IV. Mfumo wa Kusoma Metri ya Umbali na Maendeleo

1. Muundo na Kazi za Mfumo
   Mfumo kamili wa kusoma metri wa umbali una sehemu tatu:
   • Metri Smart: Anasimamia kusoma metri na kutetea amri.
   • Kujumuisha Data: Anasimamia kujumuisha data ya kati na kutetea amri.
   • Mfumo wa Manajimento ya Nyuma: Anasimamia hesabu, utafiti, hisabati ya line loss, amri za exception, na kutunga ripoti.
   Kazi muhimu ya mfumo ni kufikia automation kamili kutoka kusoma metri→kutuma data&rarr:kutafuta hesabu&rarr:hisabati ya line loss&rarr:amri za exception&rarr:kutunga ripoti, kufanikiwa kugawa kusoma metri kwa mikono.
2. Maendeleo na Maendeleo
   Ingawa kwa majibu ya wireless au mstari mahususi, mfumo huu unatumia mistari ya umeme yenye umiliki, unategemea gharama ndogo, rahisi kudhibiti, na uwezo mkubwa wa kutumika sana. Unaelezea msingi wa teknolojia sahihi kwa jamii smart za baadaye kufikia "kutuma umbali wa mita tatu" (umeme, maji, na gas) na inaweza kujumuisha na mfumo wa benki kwa kutoa malipo ya umeme kwa kiotomatiki, kuboresha urahisi wa wakazi.
3. Matatizo ya Baadaye
   • Aina ya Teknolojia: Kufanikiwa kwa muda wa kutuma data (kuthibitisha kutuma data) na kuboresha algorithimu za relay kuboresha ustawi wa mawasiliano kwenye mazingira magumu ya mstari wa umeme.
   • Aina ya Matumizi: Kuboresha kwa muda wa reform ya umeme, kudhibiti ushirikiano wa mfumo na kazi za manajimento kama vile kudhibiti mizigo na utafiti wa kuboresha energy.