隨著節(jié)能環(huán)保意識(shí)越來越深入人心，智能電網(wǎng)的概念也成為全球熱門的話題，世界各地對(duì)智能電網(wǎng)的興趣也正在逐漸的增加，自2001年以來，美國(guó)一直建立智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，以取代舊的電力系統(tǒng)和加強(qiáng)能源的浪費(fèi)管理，這個(gè)項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于2030年完成，EPRI、EDF、日立、GE和一些主要的美國(guó)電力公司都參與了這項(xiàng)業(yè)務(wù)。自2006年，歐盟政府一直領(lǐng)先的項(xiàng)目“歐洲智能電網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)”，這一項(xiàng)目將于2020年完成，其中德國(guó)、意大利、英國(guó)和西班牙都積極支持這一項(xiàng)目，ABB、西門子、Shell都在參與這項(xiàng)業(yè)務(wù)。

智能電網(wǎng)技術(shù)的主要特點(diǎn)是電力網(wǎng)絡(luò)和IT實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信技術(shù)的融合，通過智能電網(wǎng)用戶可以合理的利用電力資源，這樣不但避免了能源的浪費(fèi)，也能為用戶節(jié)約用電成本。

智能電網(wǎng)系統(tǒng)

高效的智能儀表設(shè)備的選擇

智能儀表是智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的核心設(shè)備。通過網(wǎng)絡(luò)，智能儀表把實(shí)時(shí)功耗遠(yuǎn)程傳輸?shù)诫娏静⒔邮諆r(jià)格的信息。新型的智能電表除了具備實(shí)時(shí)時(shí)鐘、傳感器、顯示器等傳統(tǒng)的組成部分，為了將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器，智能儀表必須具備通訊能力，按照傳輸媒介分為有線、無線兩種方式。

在有線通信模式下，主要有以太網(wǎng)、電力線、PSTN等都可以用作通訊接口。在無線通信模式下，主要有ZigBee、RF、wifi、紅外等方式。通訊模式可以根據(jù)不同的通訊環(huán)境進(jìn)行選擇。

所有的智能儀表在時(shí)鐘、傳感器和顯示部分都是十分相似的，但通訊部分卻因?yàn)橛胁煌膫鬏斆浇椋哂胁煌耐ㄓ嵎绞?。如果要讓一塊電表支持所有的通訊模式，那這樣的電表設(shè)備的價(jià)格將會(huì)十分昂貴，并不適合廣泛的應(yīng)用。那么，哪種通訊方式可以成為最有效的解決方案呢？嵌入式系統(tǒng)中最常見的接口是串口，所以儀表設(shè)備也可以使用串口來與其他模塊進(jìn)行通信。我們可以采用串口到以太網(wǎng)和串口到ZigBee等轉(zhuǎn)換器，來連接現(xiàn)有的電子儀表設(shè)備，使其升級(jí)為智能儀表設(shè)備。

北京博訊方案在智能儀表領(lǐng)域的應(yīng)用

一、串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)通訊模式：

串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)通訊模式結(jié)構(gòu)圖

W5100芯片——全硬件嵌入式以太網(wǎng)控制芯片

特性：

1、支持硬件TCP/IP協(xié)議：TCP、UDP、ICMP、IGMP、IPv4.

2、ARP、PPPoE、Ethernet

3、支持4個(gè)獨(dú)立的端口（sockets）同時(shí)連接

4、內(nèi)嵌10BaseT/100BaseTX以太網(wǎng)物理層

5、內(nèi)部16K字節(jié)存儲(chǔ)器作TX/RX緩存

6、支持SPI接口、直接總線和間接總線接口

7、3.3V工作電壓，I/O口可承受5V電壓

8、小巧的LQFP80無鉛封裝

EFM32芯片——超低功耗ARM Cortex-M3 微控制器

特性：

1、32位ARM Cortex-M3 內(nèi)核，最高主頻是32MHz

2、90個(gè)GPIO，20mA驅(qū)動(dòng)，16個(gè)外部中斷

3、CPU休眠時(shí)，各外設(shè)可自主工作

4、最多6個(gè)UART，支持UART和SPI模式

5、12位ADC，1MHz,8通道

6、12位DAC，500KHz,2通道

7、電壓范圍：1.8-3.0VDC

8、工業(yè)溫度：-40℃—85℃

二、串口轉(zhuǎn)ZigBee通訊模式：

串口轉(zhuǎn)ZigBee通訊模式結(jié)構(gòu)框圖

JN5139模塊——無線ZigBee模塊

JN5139-X01-M00/01/03

特性：

1、2.4GHz IEEE802.15.4和ZigBee兼容模式

2、通訊距離（可視）>400m

3、接收靈敏度-96.5dBm

4、發(fā)射功率+2.5dBm

5、TX電流<37mA

6、RX電流<37mA?

7、MO0有板載天線

8、M01有SMA連接器

9、M03有uFI連接器

JN5139-X01-M02/04

特性：

1、2.4GHz IEEE802.15.4和ZigBee兼容模式

2、通訊距離（可視）>400m

3、接收靈敏度-100dBm

4、發(fā)射功率+19dBm

5、TX電流<120mA

6、RX電流<45mA?

7、M02有SAN連接器

8、M04有uFI連接器