物联网工程综合实训 课件 项目4 智能电力监控系统的安装与调试

项目4智能电力监控系统的安装与调试

《物联网工程综合实训》目录/CONTENT物联网云平台远程监控系统的设计与实现物联网云平台初探网关控制脚本编程智能电表的安装与调试1.11.21.31.4智能电表的安装与调试任务一1【任务描述】

根据项目的方案，本任务选择项目中的一组智能电力监控系统进行安装与调试，实现远程抄表、远程灯光控制。根据系统拓扑图，得出本次施工任务需要用到的设备与材料如下：设备名称数量备注物联网万能综合网关1智嵌物联网网关中国移动物联卡1

智能电能表1DDZY8664DI4DO数据采集控制器1

小型断路器1CHNTNXB-63C25断电传感器1

继电器1

调光开关1

灯座、灯泡1

8位接线座1

网板1

路由器1

电箱1

线槽1

工具1套

网线、电源线1批电源线大于或等于1mm1【任务描述】--任务要求完成智能电表系统设备的安装。完成智能电表系统各类线缆的连接。完成物联网网关的安装与各类线缆的连接。完成局域网的搭建。遵守电工操作规范进行施工，布线符合电工规范，设备安装与布线做到美观牢固，横平竖直。1【任务描述】--任务目标了解智能电表系统的概念、分类。能动手安装智能电表系统。会搭建典型的家庭、办公网络。会使用万用表检测线路是否正确连接。2知识链接智能电表是智能电网的智能终端，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，还具有用电信息存储、双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。电度表作为电费收取的计量依据,涉及到一个抄表问题,因此有必要从电度表的抄表方式进行分类。从现行技术来看主要有IC卡式和远传抄表式。IC卡式智能电表需要用户持IC卡到供电部门交款购电，供电部门用售电管理机将购电量写入IC卡中，用户持IC卡在感应区刷非接触式IC卡，即可合闸供电，供电后将卡拿走。当表内剩余电量等于报警电量时，拉闸断电报警（或蜂鸣器报警），此时用户在感应区刷卡即可恢复供电；当剩余电量为零时，自动拉闸断电，用户必须再次持卡交费购电，才可以恢复用电。而远传抄表式智能电表则通过M-BUS、GPRS、INTERNET、电话线、无线、市电等传输方式，实现银行及网络供电，用户可通过电力公司营业窗口，合作银行、第三方代售电机构及网络进行购电，极大的方便了用户。智能电表2知识链接正确的线路配置方案技能节省时间又能节省线路，这就要求我们掌握一定的技术和技巧，根据这些技巧去布线，达到最佳效果。一、选址。低压配电室的位置应靠近负荷中心，设置在尘埃少、腐蚀介质少、干燥和振动轻微的地方，并宜适当留有发展余地。二、配电设备的布置。低压配电室配电设备的布置必须遵循安全、可靠、适用和经济等原则，并应便于安装、操作、搬运、检修、试验和监测。位于同一室内的高压电气设备及低压电气设备间、成排布置的配电柜间都必须留有适当的距离和通道的出口。布置配电设备时应采取必要的安全措施，如有危险电位的裸带电体应加遮护或置于人的伸臂范围之外。当采用遮护物和外罩有困难时，可采用阻挡物进行保护。三、配电线路的布置应符合的条件：符合场所环境的特征；符合建筑物的特征；人与布线之间可接近的程度；由于短路可能出现的机电应力；在安装期间或运行中布线可能遭受的其他应力和导线的自重。四、配电线路的布置应避免的外部环境的影响：应避免外部热源产生热效应的影响；应防止在使用过程中因水的侵入或因进入团体物而带来的损害；应防止外部的机械性损害而带来的影响；在有大量灰尘的场所，应避免由于灰尘聚集在布线上所带来的影响；应避免由于强烈日光辐射而带来的损害。2、智能家居配电箱布线技巧3任务实施工作任务具体任务描述设备安装按照安装位置图，安装好设备，要求安装稳固，美观大方。将小电箱、电表、调光开关、灯座、灯泡、接线端子安装到底板上。将小型断路器、断电传感器、220V继电器安装到小电箱内。通过自主学习完成任务中的练习题。线路连接用220V电源线正确连接断路器、电表、继电器、断电传感器、调光开关、灯座。用12V电源线正确连接网关、4DI4DO、接线端子、继电器。用信号线正确连接网关、4DI4DO、接线端子、电表、继电器、断电传感器。正确连接路由器、电脑、移动终端等设备。通过自主学习完成任务中的练习题。网络搭建进入路由器设置界面，正确设置，使路由器可以接入Internet。设置路由器的WIFI，使移动设备可以接入路由器。使用万用表检查所有线路，设备调试保证线路连接正确，不存在短路、断路情况。其它做到安全用电，遵循先测试再通电的原则。线路连接符合电气安装规划。安装过程保持环境整洁、不乱丢工具、设备、线材。安装过程不大声喧哗，不随意走动。安装过程中未出现工具、设备掉落等情况。3任务实施1--安装与布线

步骤1：把小配电箱、智能电表、调光开关底座、灯座、接线座和行线槽，按下图安装在底板上，注意横平竖直。步骤2：把供电电源的火线接到小型断路器上，轻拉卡扣，把小型断路器安装在小配电箱里铁片的最左方。3任务实施1--安装与布线步骤3：智能电表的连线a)拧开智能电表下方透明保护盖上的螺丝，掀起透明保护盖，取下浅蓝色的保护片。b)把供电电源的零线接到智能电表接线口3上。c)用红色电源线，连接小型断路器下方的接电口和智能电表接线口1。d)用绿色信号线，连接智能电表485接线口11A和接线座接线口6。e)用紫色信号线，连接智能电表485接线口12B和接线座接线口7。步骤4：继电器的连线a)用黑色电源线，连接智能电表接线口4和继电器接线口5。b)用红色电源线，连接智能电表接线口2和继电器接线口8。c)用黑色电源线，连接继电器接线口13和接线座接线口5。d)用红色电源线，连接继电器接线口14和接线座接线口4。

3任务实施1--安装与布线步骤5：断电传感器的连线a)用黑色电源线，连接继电器接线口5和断电传感器接线口N。b)用红色电源线，连接继电器接线口8和断电传感器接线口A。c)用红色电源线把断电传感器接线口A、B、C并联。d)用蓝色信号线，连接断电传感器接线口NC和接线座接线口1。e)用蓝色信号线，连接断电传感器接线口COM和接线座接线口2。e)用蓝色信号线，连接断电传感器接线口NO和接线座接线口3。f)轻拉卡扣，把断电传感器安装在小配电箱里铁片的中间位置上。g)轻拉卡扣，把继电器安装在小配电箱里铁片的最右方。步骤6：调光开关和灯座的连线a)用黑色电源线，连接继电器接线口9和灯座左边的零线接线口。b)用红色电源线，连接继电器接线口12和调光开关接线口Lin。c)用红色电源线，连接调光开关接线口Lout和灯座右边的火线接线口。d)装好调光开关和灯座的保护盖，把灯泡安装在灯座上。e)把底座固定在实训墙上。

3任务实施1--安装与布线3任务实施1--安装与布线教学微课3任务实施1--安装与布线步骤7：4DI4DO数据采集控制器的安装与连接a)把4DI4DO数据采集控制器固定在实训墙上。b)用蓝色信号线，连接4DI4DO的COM口和接线座接线口2。c)用蓝色信号线，连接4DI4DO的DI0口和接线座接线口3。d)用红色电源线，连接4DI4DO的Do0最左方接线口和接线座接线口4。e)用黑色电源线，连接4DI4DO的GND接线口和接线座接线口5。f)用红色电源线，连接4DI4DO的VCC接线口和Do0中间接线口。g)用黑色电源线，连接4DI4DO的GND接线口和12V电源的GND接线口。h)用红色电源线，连接4DI4DO的VCC接线口和12V电源的12V接线口。

3任务实施1--安装与布线步骤8:物联网网关的安装与连线a)将中移动物联卡插到网关的SIM卡槽里，把网关固定在实训墙上。b)用绿色信号线，连接网关COM1的接线口A和接线座接线口6。c)用紫色信号线，连接网关COM1的接线口B和接线座接线口7。d)用绿色信号线，连接网关COM2的接线口A和4DI4DO的接线口485A。e)用紫色信号线，连接网关COM2的接线口B和4DI4DO的接线口485B。f)用黑色电源线，连接网关的GND接线口和外接12V电源的GND接线口。g)用红色电源线，连接网关的12V接线口和外接12V电源的12V接线口。步骤9：网络设备的安装与连线a)把路由器固定在实训墙上。b)用网线连接路由器的WAN口至接入Internet的网络设备接口。c)连接路由器的LAN口1至网关LAN口。d)连接路由器的LAN口2和电脑。

3任务实施1--安装与布线3任务实施3--网络搭建微课教学3任务实施2--设备调试步骤1：调整万用表指针至通断档。步骤2：按图4-1-5、图4-1-6的连线图检测电源线和信号线是否处于导通状态。步骤3：线路检查无误后，为小型断路器、物联网网关和路由器接通电源，检查各设备状态是否正常。

3任务实施3--网络搭建与配置通过查看路由器说明书、小组讨论、上网检索，搭建好网络，使路由器、电脑和网关都处于192.168.1.XXX网段。

感谢您的聆听项目4智能电力监控系统的安装与调试

授课人：黄永杰时间：2020年9月11日《物联网工程综合实训》目录/CONTENT物联网云平台远程监控系统的设计与实现物联网云平台初探网关控制脚本编程智能电表的安装与调试1.11.21.31.4网关控制脚本编程任务21【任务要求】完成网关脚本的编写，使网关能正确读出各设备的数据。完成网关脚本的调试，使用TCP&UDP测试软件控制灯光开关操作。遵守电工操作规范进行施工，布线符合电工规范，设备安装与布线做到美观牢固，横平竖直。1【任务目标】掌握函数dlt645_07_read、set_device_addr、uart_send_str、uart_read_str的使用方法。能根据网关提示的错误信息调试修正错误的脚本。会使用TCP&UDP测试工具软件控制灯光开关操作。2知识链接本次项目要实现的三大功能：一是通过网关获得电表的数据；二是通过网关和4DI4DO获得断电传感器的状态数据；三是通过网关和4DI4DO控制灯光的开关。因此涉及到dlt645_07_read、set_device_addr、uart_send_str、uart_read_str四个函数。2知识链接网关对智能电表的操作函数dlt645_07_read参数类型说明Comint0，1，2，3分别对应网关的串口0-3dev_idChar*电表ID号，12字节，不足应补0，如"000000121130"CodeChar*功能码，要读取信息的功能码："02010100"--A相电压值"02010200"--B相电压值"02020100"--A相电流"02020200"--B相电流"02060000"--总功率因数"00010000"--正向有功总量更多功能代码请查阅dlt645-2007协议文档返回值Int功能码对应数值备注：调用dlt645_07_read函数前，应先调用sys_set_com函数配置串口，电表一般数值波特率为：sys_set_com(3,2400,"even",8,1);示例代码：--将编号为"000000121130"的电表连接com1，读取当前电流值sys_set_com(1,2400,"none",8,1);curent=dlt645_07_read(1,"000000121461","02020100");2知识链接根据下发的智能电表，查找其ID号，并填写下列函数。网关读取电表的电流值curent=dlt645_07_read(1,"

","

");网关读取电表的电压值val=dlt645_07_read(1,"

","

");网关读取电表的总功率因数power=dlt645_07_read(1,"

","

");网关读取电表的正向有功总量kwh=dlt645_07_read(1,"

","

");2知识链接设置模块地址函数set_device_addr的使用方法set_device_addr参数类型说明Comint0，1，2，3分别对应网关的串口0-串口3dev_typeInt*设备类型0x09：温湿度传感器0x08：照度传感器0x02：PM2.5传感器0x04：8AI2DI数据采集器0x06：8UI2DI数据采集器0x05：4DI4DO数据采集控制器0x07：触摸开关模块0x01：红外伴侣模块AddressChar*要数值的设备地址0-0xff返回值VoidVoid备注：该函数只能驱动智嵌系列模块，注意调用该函数的时候485口只能接一个同类设备，否则接在总线上的所有同类设备地址都会被设置;示例代码：--把接在485com2的温湿度传感器地址设置为0x0fset_device_addr(2,0x09,0x0f)2知识链接函数uart_send_str()的用法uart_send_str()参数类型说明Comint0，1，2，3分别对应网关的串口0-串口3dataChar*发送数据内容返回值Void

备注：使用前线设置串口参数固件v3.10以上版本支持示例代码：--网关串口2发送“uarttest”字符串sys_set_com(2,9600,"none",8,1);uart_send_str(2,"uarttest\r\n");2知识链接函数uart_read_str()的用法uart_read_str()参数类型说明Comint0，1，2，3分别对应网关的串口0-串口3timeint延时读数据时间，单位为毫秒返回值Char*串口数据备注：使用前先设置串口参数，确保串口返回数据为字符型数据，否则请使用uart_read_hex()函数固件v3.10以上版本支持示例代码：--网关以字符方式读串口2数据，延时1秒sys_set_com(2,9600,"none",8,1);data=uart_read_str(2,1000);3任务实施工作任务具体任务描述网关脚本的编写正确掌握内置函数dlt645_07_read、set_device_addr、uart_send_str、uart_read_str的使用方法。通过网关获得正确的智能电表数据。通过网关和4DI4DO获得断电传感器的状态数据。通过网关和4DI4DO控制灯光的开关。网关脚本的调试能根据网关提示的错误信息调试修正错误的脚本。会使用TCP&UDP测试工具软件控制灯光开关操作其它做到安全用电，遵循先测试再通电的原则。认真学习，勤于思考。保持环境整洁、不大声喧哗，不随意走动。3任务实施1步骤1：接通电源，确认电表、物联网网关、路由器等设备工作正常。步骤2：设置好网络，保证网络畅通，保证电脑与网关通讯正常。步骤3：设计程序流程图3任务实施1步骤4：打开《智嵌物联网综合网关配置器v2》，编写网关脚本。a)初始化网关，代码如下：b)定义云变量，代码如下：3任务实施1c)读取云变量key的值，控制继电器开关，代码如下：d)获取断电传感器状态值，代码如下：e)采集智能电表的数据，代码如下：3任务实施1f)调整采集到的智能电表数据，代码如下：g)在网关LCD屏显示电表数据与断电传感器状态，代码如下：h)将电表数据和传感器状态值上传到设备云，代码如下：i)点击保存按钮，将写好的脚本保存。3任务实施1步骤4：调试脚本a)运行综合网关配置器，点击“运行--下载配置到网关”，把配置文件烧写到网关上。b)运行网络浏览器，输入网址：0:8000，若网关配置正确，会得到下图的类似信息。3任务实施1c)运行调试软件TCP&UDPDebug，点击“创建连接”，类型：TCP，目标IP：0，端口：8000，点击“创建”连接到网关。d)点击“连接”按钮，在发送区输入“POST/”，换两行后继续输入“key=1;”。e)点击“发送”按钮，网关接收指令后，会打开继电器并返回信息同时断开连接，此时打开调光开关，白炽灯会点亮。f)继续点击“连接”按钮，在发送区输入“POST/”，换两行后输入“key=2;”，点击“发送”按钮，网关会关闭继电器并返回信息同时断开连接，白炽灯熄灭。感谢您的聆听项目4智能电力监控系统的安装与调试

授课人：黄永杰时间：2020年9月11日《物联网工程综合实训》目录/CONTENT物联网云平台远程监控系统的设计与实现物联网云平台初探网关控制脚本编程智能电表的安装与调试1.11.21.31.4物联网云平台初探任务31【任务要求】完成云平台用户注册和登录工作。完成设备的添加和上线。1【任务目标】了解设备云的开发流程。能根据要求注册和登录账号。能根据要求添加设备，修改LUA脚本并把设备连接上云平台。2知识链接--云技术简介1、云技术的概念云技术是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来，实现数据的计算、储存、处理和共享的一种托管技术。2、云技术的应用最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜寻引擎、网络信箱等，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。未来如手机、GPS等行动装置都可以透过云计算技术，发展出更多的应用服务。进一步的云计算不仅只做资料搜寻、分析的功能，未来如分析DNA结构、基因图定序、解析癌症细胞等，都可以透过这项技术轻易达成。稍早之前的大规模分布式计算技术即为“云计算”的概念起源。2知识链接--中移动云平台介绍中国移动物联网开放平台是中移物联网有限公司基于物联网技术和产业特点打造的开放平台和生态环境，适配各种网络环境和协议类型，支持各类传感器和智能硬件的快速接入和大数据服务，提供丰富的API和应用模板以支持各类行业应用和智能硬件的开发，能够有效降低物联网应用开发和部署成本，满足物联网领域设备连接、协议适配、数据存储、数据安全、大数据分析等平台级服务需求。平台为智能硬件创客和创业企业提供硬件社区服务，为中小企业客户物联网应用需求提供数据展现、数据分析和应用生成服务，为重点行业领域/大客户提供行业PaaS服务和定制化开发服务。3任务实施工作任务具体任务描述账号注册与登录登录云平台首页（/），完成账号注册并登录创建产品进入开发者中心，创建一个产品，设置好相关参数，使产品以EDP协议接入云平台。添加设备进入设备管理界面，添加设备，把物联网网关添加到设备列表中。连接云平台进入设备管理，获取物联网网关的设备ID。进入APIKey管理，获取产品APIKey。进入智嵌物联网综合网关配置器，修改GPRS_set_cloud函数的参数，将网关连接到云平台。其它做到安全用电，遵循先测试再通电的原则。认真学习，勤于思考。保持环境整洁、不大声喧哗，不随意走动。3任务实施1步骤1：账号注册登录设备云首页（），点击右上角的“注册”选项进入注册界面，如图所示。输入手机号码和图片验证码，点击“获取验证码”，收到设备云发送的验证码后，输入手机验证码，点击“立即注册”即可成功注册设备云账号。步骤2：账号登录注册完设备云账号后，回到设备云首页，点击右上角的“登录”选项，弹出登录界面，输入账号、密码和验证码，在“自动登录”前打勾，点击“登录”按钮即可登录云平台。3任务实施1步骤3：添加设备a)点击右上角的“开发者中心”选项，进入开发者中心界面。b)点击“创建产品”，根据实际需要，填写好相关的资料，点击“确定”后系统提示“编辑产品成功！”。c)点击“立即添加设备”进入设备管理界面。（或返回首页点击“开发者中心--接入设备”）d)点击设备管理界面右方的“添加设备”，填好相关信息后，点击“接入设备”把网关添加到设备列表中。3任务实施1e)记下网关的设备ID和APIKey，运行综合网关配置器，打开默认配置文件config.lua，找到GRRS_set_cloud语句并修改其参数为：GPRS_set_cloud("9",876,"__________","__________________________",5);f)保存config.lua，点击“运行--下载配置到网关”，把配置文件烧写到网关。返回云平台的设备管理界面，观察网关前面灰色的圆点是否变亮，若变亮说明网关已成功接入云平台。感谢您的聆听项目4智能电力监控系统的安装与调试

授课人：黄永杰时间：2020年9月11日《物联网工程综合实训》目录/CONTENT物联网云平台远程监控系统的设计与实现物联网云平台初探网关控制脚本编程智能电表的安装与调试1.11.21.31.4物联网云平台远程监控系统的设计与实现任务41【任务要求】完成云平台远程监控系统的创建与设计。实现远程监控系统的读表功能。实现远程监控系统的控制功能。1【任务目标】能根据要求创建和设计出远程智能电力监控系统。能根据要求读取电表数据并控制相关电器。能使用手机、PAD等客户端读取电表数据并控制相关电器。2知识链接--电力监控系统应用情况简介

智能电表是智能电网的智能终端和数据入口，为