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研究生: 黃宏仁
Huang, Hong-Jen
論文名稱: 流動電力計費與通報系統
Mobile Power Metering and Reporting System
指導教授: 林清一
Lin, Chin-E.
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 航空太空工程學系
Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 60
中文關鍵詞: 自動讀表系統
外文關鍵詞: Automatic Meter Reading System
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  • 傳統上電力公司對於用戶用電的資料的掌握,均是派專員至用戶家中,紀錄用戶的用電資料,回到電力公司後,再將所紀錄的資料用人工的方式輸入至監控中心資料庫。此方法無法即時掌握用戶用電資訊,也有可能因為人為的作業疏失,造成資料處理上的錯誤,亦須支付額外的人事費用。
    本論文結合8051單晶片、電子電路、有線電話網路、GSM架構等技術建構一套「用電資料自動回報平台」,來提供用戶用電資料的即時回報,以達到資料即時傳輸的目的,以期達到改善傳統收費方式的缺點。在此實驗平台中,利用8051單晶片的計時器(Timer0)設定一固定計時週期,並配合光遮罩器、OP放大器所組成中斷計數電路,將所計數中斷之值存入8051單晶片的暫存器中,等待計時週期時間終了時,再透過有線電話網路/GSM系統將存放在8051單晶片暫存器所計數的值,傳送至監控中心,如此電力公司便可輕鬆掌握用戶用電資訊。

    The thesis presents a new concept of utility power metering technique. This system is composed of 8051 single-chip, electric circuit, public switched telephone network (PSTN) and GSM framework to build an auto-reply platform for electric power utilities. The platform can report the data of immediate electric consumed by the users and transmit the data right away, so that it can improve the efficiency of the traditional data collecting cost of power consumption. The platform for experiments sets up a regular period of shift register time-counting by the timer of 8051 single chip with an optical sensor and an OP amplifier. The system forms an interrupt and count circuit which reads the data in the temporary recorder of 8051 single chip. In the scheduled period of time-counting, through public switched telephone network or GSM communication system, the utility data can be transmitted to the temporary recorder of 8051 single chip to the monitor center. In this way, the power company can easily control the information of power consumption. This GSM point-to-point protocol is used for mobile users in real time monitoring.

    目錄 I 圖目錄 V 表目錄 VII 第一章 1 緒論 1 1.1研究動機 1 1.2研究目的 2 1.3研究流程 2 1.4論文章節內容 3 第二章 4 電費收費系統簡介 4 2.1自動讀表系統(Automatic Meter Reading System)4 2.2自動讀表系統的分類 4 2.2-1 485絞線自動讀表系統 6 2.2-2 無線電傳輸自動讀表系統 7 2.2-3 電力線載波自動讀表系統 8 2.2-4 其他讀表系統 10 第三章 12 行動通訊簡介 12 3.1行動通訊【1】12 3.2 TDMA、FDMA與CDMA簡介 13 3.2-1 TDMA簡介 13 3.2-2 FDMA簡介 14 3.2-3 CDMA簡介 15 3.3蜂巢式(Cellular)通訊系統簡介 16 3.4 GSM架構 17 3.5 GSM頻寬分割 23 3.5-1 GSM900 頻寬分割 23 3.5-2 GSM1800 頻寬分割 25 第四章 27 實驗系統設計與驗證 27 4.1實驗設計流程 27 4.1-1 啟動階段 28 4.1-2 計時計數階段 28 4.1-3 資料回報階段 28 4.2硬體單元 28 4.2-1 8051單晶片【2】29 4.2-2 TCST 2000 光遮斷器 【3】30 4.2-3 HIN232訊號轉換IC 【4】31 4.2-4 調變與解調變器(Modem)33 4.2-5 GSM模組 【5】34 4.2-6 LM7805穩壓IC 【6】 36 4.2-7 LM324放大器 【7】 37 4.3軟體部分 38 4.3-1監控中心 38 4.3-2用戶端 38 4.4系統整合 39 第五章 42 系統實驗流程與驗證 42 5.1電費自動收取系統之實驗流程 【8】【9】【10】 42 5.2有線通訊部分 42 5.2-1系統初始化階段 44 5.2-2 Client/Server雙方建立連線及系統啟動階段 46 5.2-3資料回送階段 47 5.3 無線通訊部分 48 5.4 優缺點評估 50 5.4-1 系統初始化階段 53 5.4-2 計時計數與建立連線階段 53 5.4-3 資料傳送以及重新計時計數階段 53 第六章 56 結論及未來發展 56 6.1不同實驗方法之特性探討 56 6.1-1 系統啟動時便建立連線之狀態 56 6.1-2 計時時間終了時才進行連線之狀態 57 6.2 不同傳送媒介之特性探討 57 6.2-1 傳送媒介對不同計時週期的影響 58 6.2-2 傳送媒介對使用環境的影響 58 6.3未來發展 59

    [1]禹凡,“無線通訊網路概論-GSM,GPRS,3G,WAP,Application”,文魁資訊,2002。
    [2]http://www.atmel.com/products/8051/
    [3]http://www.vishay.com/optical-sensors/list/product-83762/
    [4]http://bit.kuas.edu.tw/~csshieh/teach/md/datasheet/HIN232.pdf
    [5]http://www.wavecom.com/home/XMLindex.php
    [6]http://www.fairchildsemi.com/pf/LM/LM7805.html
    [7]http://www.national.com/pf/LM/LM324.html
    [8]范逸之、陳立元,“Visual Basic 與 RS-232 串列通訊控制最新版”,文魁資訊。
    [9]盧正興、陳昭綾,“8051單晶片微電腦應用”, 高立圖書資訊。
    [10]蔡朝洋,“單晶片微電腦應用 8051/8751原理與應用”,全華科技圖書。

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2003-07-14公開
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