Pastki bosqichli elektr energetikasi liniyasidagi nosiz yordamida asoslangan Axborotli hisoblagich yechimi

1. Dizayn orqali va asosiy vazifa​

1. ​Texnik va bozor orqali fon​
   Kompyuter texnikasining, mikroelektronikasining va aloqa texnikasining tez rivojlanishi bilan, past boshqaruv holatidagi elektr tarmog‘i (220V) texnikasi o‘zini ishlab chiqarishda keng qo‘llanilgan va avtomatlashtirilgan hisob-kitob sohasida mukammal joy egallagan. Oqilona, yuqori boshqaruv holatidagi elektr tarmog‘lari, bir nechta hech qanday ta’sir etmagan faktorlar va juda yuqori ishga tushirish narxlariga sabab buyicha, optika aloqa yo‘llariga yoki uydu aloqaga o‘xshash keng qo‘llanilmadi.
2. ​Tizim vazifasi​
   Bu yechimda ishlab chiqarilgan aqlli hisoblagich multifunktsional past boshqaruv holatidagi elektr tarmog‘i orqali masofaviy hisob-kitob tizimining asosiy nihoyeviy moduli hisoblanadi. Bu, ma’lumotlar to‘plash uchun vositalar va orqa tomondagi boshqaruv tizimlari bilan hamkorlikda ishlaydi, shuning uchun turli holatlarda, masalan, past boshqaruv holatidagi yashash maydonlarida, katta mijozlar (asosiy mijozlar) va transformator substansiyalarida, qo‘l bilan hisob-kitobni almashtirishga mo‘ljallangan, nihoyatda, elektr energiyasini boshqarishni to‘liq avtomatlashtirish va aqillantirish maqsadiga erishish.

​II. Aqlli hisoblagich apparat dizayni​

1. ​Umumiy apparat arxitekturasi​
   Tizim apparati mikroprotsessor birlikka (MPU) markazlangan, shuningdek, qo‘llanma modullar bilan integratsiya qilingan, jumlarni nazorat qilish, ma’lumotlarni saqlash, elektr energiyasini o‘tkazishdan tekshirish, energiyani o‘zgartirish, nosilka aloqa, ko‘rsatkich birlik, rele boshqarish va hisoblagich energiyasini ta’minlash. Har bir modul hisoblagichning muvaffaqiyatli va ishonchli ishlashini ta’minlash uchun hamkorlikda ishlaydi. (Asosiy hujjatdagi Shema 1-gacha murojaat qiling.)
2. ​Asosiy apparat modullari tafsilotlari​
   | Apparat moduli | Asosiy komponent / xarakteristika | Asosiy vazifa |
   |---------------------------|--------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------|
   | Boshqaruv birlik (MPU) | AT89C2051 mikrokontroller | Hisob-kitob ma’lumotlarini (hisob-kitob, saqlash) ishlovchi; to‘plash uchun buyruqlarga javob beradi (energiya ma’lumotlarini yuklash, elektr energiyasini yoqish/o‘tkazish); ko‘rsatkichni boshqaradi. |
   | Energiya o‘zgartirish shemasi | AD7755 yuqori aniqlikli integratsiya qilingan chip | Foydalanuvchilar ishlatgan energiyani (kW·h) MPUni ishlovchi raqamli pulsuratlarga o‘zgartiradi; elektron hisoblagichning asosiy xususiyati. |
   | Nosilka aloqa moduli | - | Elektr tarmog‘i bilan ulashish uchun kuchlashish shemasidan o‘tkaziladi; raqamli va analog signallarni modulyatsiya va demodulyatsiya qilib ikki yo‘nalishli ma’lumotlarni uzatadi. |
   | Ko‘rsatkich birlik | - | Energia sarflanganligi, vaqt, foydalanish davrlari (yuqori/teng/past), tarif stavkalari va boshqalar, dasturiy ta’minot orqali ishga tushiriladi. |
   | Rele | - | MPUning buyruqlarini qabul qiladi; normal ish rejimida yopiq qoldiqda, to‘lovlar to‘lanmagan yoki masofaviy elektr energiyasini boshqarish uchun buyruqlar uchun elektr energiyasini o‘tkazish amalga oshiriladi. |
   | Ma’lumotlarni saqlash | 24CoX seriyasi saqlash chip | Muhim ma’lumotlarni (masalan, energiya sarfi) elektr energiyasini o‘tkazish paytida saqlaydi; elektr energiyasini o‘tkazishda saqlanish, uzun saqlanish vaqtini ta’minlaydi va I2C o‘qish/yozish usulidan foydalanadi. |
   | Hisoblagich energiyasini ta’minlash | - | Barcha apparat shemalariga, jumladan, MPU, aloqa moduli va ko‘rsatkich birlikka, ishonchli energiyani ta’minlaydi. |
   | Elektr energiyasini o‘tkazish tekshirish & qo‘qon | - | Elektr energiyasini o‘tkazish tekshirish: abnormal holatlar paytida voltajni nazorat qiladi va ma’lumotlarni himoya qilishni aktivlashtiradi; Qo‘qon: dastur bloklarini oldini olib, tizimni avtomatik tiklashga imkon beradi. |
3. ​Hisoblagich ishlash printsipi​
   • ​Energia hisob-kitobi: Foydalanuvchi energiyasining sarflanganligi AD7755 chip orqali raqamli pulsuratlarga o‘zgartiriladi. MPU belgilangan parametrlar asosida aniq miqdordagi pulsuratlarni 1 kW·h deb hisoblaydi va yuqori, teng va past davrlariga qarab hisob-kitob va saqlaydi.
   • ​Ma’lumotlar almashish: Ma’lumotlar to‘plash uchun vosita hisob-kitob yoki boshqarish buyruqlarini yuboradi. Hisoblagich energiya ma’lumotlarini elektr tarmog‘i orqali nosilka moduli orqali yuklaydi. Agar elektr energiyasini o‘tkazish buyrug‘i qabul qilsa, MPU tezda rele boshqarish orqali elektr energiyasini o‘tkazish amalga oshiradi.
   • ​Abnormal holatlar uchun himoya: Elektr energiyasini o‘tkazish tekshirish shemasida abnormal holatlar aniqlanganda MPUga tezda muhim ma’lumotlarni 24CoX chipga utqazish haqidagi xabar beradi. Qo‘qon moduli dasturda xato bo‘lganda tizimni avtomatik tiklashga majbur qiladi, shuning uchun ishonchli ishlash ta’minlanadi.

​III. Aqlli hisoblagich dasturiy ta’minot dizayni​

1. ​Dasturlash usuli va asosiy maqsadlar​
   Dasturlash uchun assambly tilida va C tilida aralash usuldan foydalaniladi, bu dastur samaradorligi va ishlab chiqarishda moslashuvchanlik orasida muntazamlikni ta’minlaydi. Asosiy maqsadlar hisoblagichning funksiyalarini avtomatlashtirish va aqillantirish, shuningdek, MPUning saqlash resurslarini minimalga to‘xtatishdir.
2. ​Asosiy dasturiy modullar​
   • ​Ma’lumotlarni olish va ishlov berish moduli: Energia pulsuratlarni olish, umumiy foydalanuvchi energiyasining sarflanganligini hisob-kitob qilish va davr bo‘yicha (yuqori/teng/past) statistik ma’lumotlarni ajratish.
   • ​Aloqa almashish moduli: To‘plash uchun vositada ikki yo‘nalishli aloqa, jumladan, soatlar bilan sinxronizatsiya, real vaqt/yillik energia ma’lumotlarini yuklash va rele buyruqlarini (masalan, elektr energiyasini yoqish/o‘tkazish) qabul qilish va amalga oshirish.
   • ​Himoya va abnormal holatlar bilan ishlash moduli: Dasturiy qo‘qon, ishonchli energiyani yoqish (ma’lumotlarni buzilishidan himoya qilish), elektr energiyasini o‘tkazish tekshirish, ma’lumotlarni ishlov berish, apparatlar bilan hamkorlikda tizimning ishonchligini ta’minlash.
   • ​Vaqtni va tarif stavkalarni boshqarish moduli: Bir nechta tarif stavkalari uchun davr qoidalarni belgilash, hozirgi davrni real vaqtda aniqlash va farqli hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun asos tashkil etish.
   • ​Ko‘rsatkich boshqarish moduli: Ko‘rsatkich birlikka energiya sarflanganligi, vaqt, tarif stavkalari va kerak bo‘lgan boshqa ma’lumotlarni ko‘rsatish uchun dasturiy ta’minot orqali ishga tushiriladi.
3. ​Dasturiy asosiy dastur jarayoni​
   Tizim ishga tushirilgandan so‘ng, "ishonchli energiyani yoqish" tekshiriladi→tekshirish natijasiga qarab parametrlar initsializatsiya qilinadi yoki tarixiy ma’lumotlar o‘qiladi→vaqt oralig‘lari belgilanadi va hozirgi foydalanish davri aniqlanadi→hisob-kitob kunligini tekshirish va ma’lumotlarni tayyorlash→real vaqtda elektr energiyasini o‘tkazish tekshirish va himoya amalga oshiriladi→nosilka buyruqlarini tekshirish va aloqa ishlarini amalga oshirish→vaqt oralig‘lari qayta tiklanadi, va jarayon takrorlanadi. (Asosiy hujjatdagi Shema 2-gacha murojaat qiling.)

​IV. Masofaviy hisob-kitob tizimi va qo‘llanish perspektivalari​

1. ​Tizim tarkibi va funksiyalari​
   To‘liq masofaviy hisob-kitob tizimi uchta qismdan iborat:
   • ​Aqlli hisoblagich: Terminal hisob-kitob va buyruqlar amalga oshirish uchun javobgar.
   • ​Ma’lumotlar to‘plash uchun vosita: Orta ma’lumotlar to‘plash va buyruqlar tarqatish uchun javobgar.
   • ​Orqa tomondagi boshqaruv tizimi: Ma’lumotlarni hisob-kitob qilish, tahlil qilish, xatti yo‘qishini hisob-kitob qilish, abnormal holatlar haqida ogohlantirish va hisobot yaratish uchun javobgar.
   Tizimning asosiy funksiyasi, elektr energiyasini olish→ma’lumotlarni uzatish→hisob-kitob va surovlarni bajarish→xatti yo‘qishini tahlil qilish→abnormal holatlar haqida ogohlantirish→hisobot yaratish, to‘liq avtomatlashtirishni amalga oshirish, qo‘l bilan hisob-kitobni almashtirish.
2. ​Afzalliklar va perspektivalar​
   Radiomag‘natli yoki maxsus chiziqli yechimlarga solishtirib, bu tizim mavjud elektr tarmog‘idan foydalanadi, kam investitsiya narxlari, oson nazorat va keng qo‘llanish ehtiyoji bor. Bu, kelajakdagi aqlli jamoa uchun “uch hisoblagichni” (elektr, suv, gaz) masofadan uzatish uchun kuchli texnik asos tashkil etadi va bank tizimlari bilan darhol integratsiya qilish mumkin, shuning uchun elektr energiyasini to‘lovini avtomatlashtirish, haydovchilarning samaradorligini ortirish.
3. ​Kelajakda kelib chiqqan muammolar​
   • ​Texnik darajada: Hisoblagich ma’lumotlarini olish tezligini (ma’lumotlarni muvaffaqiyatli uzatishni ta’minlash) doimiy ravishda yaxshilash va kompleks elektr tarmog‘i holatlari uchun aloqa ustuvor algoritmlarni optimallashtirish.
   • ​Qo‘llanish darajada: Elektr energiyasini reforma tendentsiyalariga moslash, tizimning yukni boshqarish va energiyasini saqlash tahlili kabi yanada rivojlangan boshqaruv funksiyalari bilan chuqur integratsiya qilishni rag‘batlantirish.