項目4智能電力監控系統的安裝與調試

《物聯網工程綜合實訓》目錄/CONTENT物聯網云平臺遠程監控系統的設計與實現物聯網云平臺初探網關控制腳本編程智能電表的安裝與調試1.11.21.31.4智能電表的安裝與調試任務一1【任務描述】

根據項目的方案，本任務選擇項目中的一組智能電力監控系統進行安裝與調試，實現遠程抄表、遠程燈光控制。根據系統拓撲圖，得出本次施工任務需要用到的設備與材料如下：設備名稱數量備注物聯網萬能綜合網關1智嵌物聯網網關中國移動物聯卡1

智能電能表1DDZY8664DI4DO數據采集控制器1

小型斷路器1CHNTNXB-63C25斷電傳感器1

繼電器1

調光開關1

燈座、燈泡1

8位接線座1

網板1

路由器1

電箱1

線槽1

工具1套

網線、電源線1批電源線大于或等于1mm1【任務描述】--任務要求完成智能電表系統設備的安裝。完成智能電表系統各類線纜的連接。完成物聯網網關的安裝與各類線纜的連接。完成局域網的搭建。遵守電工操作規范進行施工，布線符合電工規范，設備安裝與布線做到美觀牢固，橫平豎直。1【任務描述】--任務目標了解智能電表系統的概念、分類。能動手安裝智能電表系統。會搭建典型的家庭、辦公網絡。會使用萬用表檢測線路是否正確連接。2知識鏈接智能電表是智能電網的智能終端，智能電表除了具備傳統電能表基本用電量的計量功能以外，還具有用電信息存儲、雙向多種費率計量功能、用戶端控制功能、多種數據傳輸模式的雙向數據通信功能、防竊電功能等智能化的功能。電度表作為電費收取的計量依據,涉及到一個抄表問題,因此有必要從電度表的抄表方式進行分類。從現行技術來看主要有IC卡式和遠傳抄表式。IC卡式智能電表需要用戶持IC卡到供電部門交款購電，供電部門用售電管理機將購電量寫入IC卡中，用戶持IC卡在感應區刷非接觸式IC卡，即可合閘供電，供電后將卡拿走。當表內剩余電量等于報警電量時，拉閘斷電報警（或蜂鳴器報警），此時用戶在感應區刷卡即可恢復供電；當剩余電量為零時，自動拉閘斷電，用戶必須再次持卡交費購電，才可以恢復用電。而遠傳抄表式智能電表則通過M-BUS、GPRS、INTERNET、電話線、無線、市電等傳輸方式，實現銀行及網絡供電，用戶可通過電力公司營業窗口，合作銀行、第三方代售電機構及網絡進行購電，極大的方便了用戶。智能電表2知識鏈接正確的線路配置方案技能節省時間又能節省線路，這就要求我們掌握一定的技術和技巧，根據這些技巧去布線，達到最佳效果。一、選址。低壓配電室的位置應靠近負荷中心，設置在塵埃少、腐蝕介質少、干燥和振動輕微的地方，并宜適當留有發展余地。二、配電設備的布置。低壓配電室配電設備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經濟等原則，并應便于安裝、操作、搬運、檢修、試驗和監測。位于同一室內的高壓電氣設備及低壓電氣設備間、成排布置的配電柜間都必須留有適當的距離和通道的出口。布置配電設備時應采取必要的安全措施，如有危險電位的裸帶電體應加遮護或置于人的伸臂范圍之外。當采用遮護物和外罩有困難時，可采用阻擋物進行保護。三、配電線路的布置應符合的條件：符合場所環境的特征；符合建筑物的特征；人與布線之間可接近的程度；由于短路可能出現的機電應力；在安裝期間或運行中布線可能遭受的其他應力和導線的自重。四、配電線路的布置應避免的外部環境的影響：應避免外部熱源產生熱效應的影響；應防止在使用過程中因水的侵入或因進入團體物而帶來的損害；應防止外部的機械性損害而帶來的影響；在有大量灰塵的場所，應避免由于灰塵聚集在布線上所帶來的影響；應避免由于強烈日光輻射而帶來的損害。2、智能家居配電箱布線技巧3任務實施工作任務具體任務描述設備安裝按照安裝位置圖，安裝好設備，要求安裝穩固，美觀大方。將小電箱、電表、調光開關、燈座、燈泡、接線端子安裝到底板上。將小型斷路器、斷電傳感器、220V繼電器安裝到小電箱內。通過自主學習完成任務中的練習題。線路連接用220V電源線正確連接斷路器、電表、繼電器、斷電傳感器、調光開關、燈座。用12V電源線正確連接網關、4DI4DO、接線端子、繼電器。用信號線正確連接網關、4DI4DO、接線端子、電表、繼電器、斷電傳感器。正確連接路由器、電腦、移動終端等設備。通過自主學習完成任務中的練習題。網絡搭建進入路由器設置界面，正確設置，使路由器可以接入Internet。設置路由器的WIFI，使移動設備可以接入路由器。使用萬用表檢查所有線路，設備調試保證線路連接正確，不存在短路、斷路情況。其它做到安全用電，遵循先測試再通電的原則。線路連接符合電氣安裝規劃。安裝過程保持環境整潔、不亂丟工具、設備、線材。安裝過程不大聲喧嘩，不隨意走動。安裝過程中未出現工具、設備掉落等情況。3任務實施1--安裝與布線

步驟1：把小配電箱、智能電表、調光開關底座、燈座、接線座和行線槽，按下圖安裝在底板上，注意橫平豎直。步驟2：把供電電源的火線接到小型斷路器上，輕拉卡扣，把小型斷路器安裝在小配電箱里鐵片的最左方。3任務實施1--安裝與布線步驟3：智能電表的連線a)擰開智能電表下方透明保護蓋上的螺絲，掀起透明保護蓋，取下淺藍色的保護片。b)把供電電源的零線接到智能電表接線口3上。c)用紅色電源線，連接小型斷路器下方的接電口和智能電表接線口1。d)用綠色信號線，連接智能電表485接線口11A和接線座接線口6。e)用紫色信號線，連接智能電表485接線口12B和接線座接線口7。步驟4：繼電器的連線a)用黑色電源線，連接智能電表接線口4和繼電器接線口5。b)用紅色電源線，連接智能電表接線口2和繼電器接線口8。c)用黑色電源線，連接繼電器接線口13和接線座接線口5。d)用紅色電源線，連接繼電器接線口14和接線座接線口4。

3任務實施1--安裝與布線步驟5：斷電傳感器的連線a)用黑色電源線，連接繼電器接線口5和斷電傳感器接線口N。b)用紅色電源線，連接繼電器接線口8和斷電傳感器接線口A。c)用紅色電源線把斷電傳感器接線口A、B、C并聯。d)用藍色信號線，連接斷電傳感器接線口NC和接線座接線口1。e)用藍色信號線，連接斷電傳感器接線口COM和接線座接線口2。e)用藍色信號線，連接斷電傳感器接線口NO和接線座接線口3。f)輕拉卡扣，把斷電傳感器安裝在小配電箱里鐵片的中間位置上。g)輕拉卡扣，把繼電器安裝在小配電箱里鐵片的最右方。步驟6：調光開關和燈座的連線a)用黑色電源線，連接繼電器接線口9和燈座左邊的零線接線口。b)用紅色電源線，連接繼電器接線口12和調光開關接線口Lin。c)用紅色電源線，連接調光開關接線口Lout和燈座右邊的火線接線口。d)裝好調光開關和燈座的保護蓋，把燈泡安裝在燈座上。e)把底座固定在實訓墻上。

3任務實施1--安裝與布線3任務實施1--安裝與布線教學微課3任務實施1--安裝與布線步驟7：4DI4DO數據采集控制器的安裝與連接a)把4DI4DO數據采集控制器固定在實訓墻上。b)用藍色信號線，連接4DI4DO的COM口和接線座接線口2。c)用藍色信號線，連接4DI4DO的DI0口和接線座接線口3。d)用紅色電源線，連接4DI4DO的Do0最左方接線口和接線座接線口4。e)用黑色電源線，連接4DI4DO的GND接線口和接線座接線口5。f)用紅色電源線，連接4DI4DO的VCC接線口和Do0中間接線口。g)用黑色電源線，連接4DI4DO的GND接線口和12V電源的GND接線口。h)用紅色電源線，連接4DI4DO的VCC接線口和12V電源的12V接線口。

3任務實施1--安裝與布線步驟8:物聯網網關的安裝與連線a)將中移動物聯卡插到網關的SIM卡槽里，把網關固定在實訓墻上。b)用綠色信號線，連接網關COM1的接線口A和接線座接線口6。c)用紫色信號線，連接網關COM1的接線口B和接線座接線口7。d)用綠色信號線，連接網關COM2的接線口A和4DI4DO的接線口485A。e)用紫色信號線，連接網關COM2的接線口B和4DI4DO的接線口485B。f)用黑色電源線，連接網關的GND接線口和外接12V電源的GND接線口。g)用紅色電源線，連接網關的12V接線口和外接12V電源的12V接線口。步驟9：網絡設備的安裝與連線a)把路由器固定在實訓墻上。b)用網線連接路由器的WAN口至接入Internet的網絡設備接口。c)連接路由器的LAN口1至網關LAN口。d)連接路由器的LAN口2和電腦。

3任務實施1--安裝與布線3任務實施3--網絡搭建微課教學3任務實施2--設備調試步驟1：調整萬用表指針至通斷檔。步驟2：按圖4-1-5、圖4-1-6的連線圖檢測電源線和信號線是否處于導通狀態。步驟3：線路檢查無誤后，為小型斷路器、物聯網網關和路由器接通電源，檢查各設備狀態是否正常。

3任務實施3--網絡搭建與配置通過查看路由器說明書、小組討論、上網檢索，搭建好網絡，使路由器、電腦和網關都處于192.168.1.XXX網段。

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授課人：黃永杰時間：2020年9月11日《物聯網工程綜合實訓》目錄/CONTENT物聯網云平臺遠程監控系統的設計與實現物聯網云平臺初探網關控制腳本編程智能電表的安裝與調試1.11.21.31.4網關控制腳本編程任務21【任務要求】完成網關腳本的編寫，使網關能正確讀出各設備的數據。完成網關腳本的調試，使用TCP&UDP測試軟件控制燈光開關操作。遵守電工操作規范進行施工，布線符合電工規范，設備安裝與布線做到美觀牢固，橫平豎直。1【任務目標】掌握函數dlt645_07_read、set_device_addr、uart_send_str、uart_read_str的使用方法。能根據網關提示的錯誤信息調試修正錯誤的腳本。會使用TCP&UDP測試工具軟件控制燈光開關操作。2知識鏈接本次項目要實現的三大功能：一是通過網關獲得電表的數據；二是通過網關和4DI4DO獲得斷電傳感器的狀態數據；三是通過網關和4DI4DO控制燈光的開關。因此涉及到dlt645_07_read、set_device_addr、uart_send_str、uart_read_str四個函數。2知識鏈接網關對智能電表的操作函數dlt645_07_read參數類型說明Comint0，1，2，3分別對應網關的串口0-3dev_idChar*電表ID號，12字節，不足應補0，如"000000121130"CodeChar*功能碼，要讀取信息的功能碼："02010100"--A相電壓值"02010200"--B相電壓值"02020100"--A相電流"02020200"--B相電流"02060000"--總功率因數"00010000"--正向有功總量更多功能代碼請查閱dlt645-2007協議文檔返回值Int功能碼對應數值備注：調用dlt645_07_read函數前，應先調用sys_set_com函數配置串口，電表一般數值波特率為：sys_set_com(3,2400,"even",8,1);示例代碼：--將編號為"000000121130"的電表連接com1，讀取當前電流值sys_set_com(1,2400,"none",8,1);curent=dlt645_07_read(1,"000000121461","02020100");2知識鏈接根據下發的智能電表，查找其ID號，并填寫下列函數。網關讀取電表的電流值curent=dlt645_07_read(1,"

","

");網關讀取電表的電壓值val=dlt645_07_read(1,"

","

");網關讀取電表的總功率因數power=dlt645_07_read(1,"

","

");網關讀取電表的正向有功總量kwh=dlt645_07_read(1,"

","

");2知識鏈接設置模塊地址函數set_device_addr的使用方法set_device_addr參數類型說明Comint0，1，2，3分別對應網關的串口0-串口3dev_typeInt*設備類型0x09：溫濕度傳感器0x08：照度傳感器0x02：PM2.5傳感器0x04：8AI2DI數據采集器0x06：8UI2DI數據采集器0x05：4DI4DO數據采集控制器0x07：觸摸開關模塊0x01：紅外伴侶模塊AddressChar*要數值的設備地址0-0xff返回值VoidVoid備注：該函數只能驅動智嵌系列模塊，注意調用該函數的時候485口只能接一個同類設備，否則接在總線上的所有同類設備地址都會被設置;示例代碼：--把接在485com2的溫濕度傳感器地址設置為0x0fset_device_addr(2,0x09,0x0f)2知識鏈接函數uart_send_str()的用法uart_send_str()參數類型說明Comint0，1，2，3分別對應網關的串口0-串口3dataChar*發送數據內容返回值Void

備注：使用前線設置串口參數固件v3.10以上版本支持示例代碼：--網關串口2發送“uarttest”字符串sys_set_com(2,9600,"none",8,1);uart_send_str(2,"uarttest\r\n");2知識鏈接函數uart_read_str()的用法uart_read_str()參數類型說明Comint0，1，2，3分別對應網關的串口0-串口3timeint延時讀數據時間，單位為毫秒返回值Char*串口數據備注：使用前先設置串口參數，確保串口返回數據為字符型數據，否則請使用uart_read_hex()函數固件v3.10以上版本支持示例代碼：--網關以字符方式讀串口2數據，延時1秒sys_set_com(2,9600,"none",8,1);data=uart_read_str(2,1000);3任務實施工作任務具體任務描述網關腳本的編寫正確掌握內置函數dlt645_07_read、set_device_addr、uart_send_str、uart_read_str的使用方法。通過網關獲得正確的智能電表數據。通過網關和4DI4DO獲得斷電傳感器的狀態數據。通過網關和4DI4DO控制燈光的開關。網關腳本的調試能根據網關提示的錯誤信息調試修正錯誤的腳本。會使用TCP&UDP測試工具軟件控制燈光開關操作其它做到安全用電，遵循先測試再通電的原則。認真學習，勤于思考。保持環境整潔、不大聲喧嘩，不隨意走動。3任務實施1步驟1：接通電源，確認電表、物聯網網關、路由器等設備工作正常。步驟2：設置好網絡，保證網絡暢通，保證電腦與網關通訊正常。步驟3：設計程序流程圖3任務實施1步驟4：打開《智嵌物聯網綜合網關配置器v2》，編寫網關腳本。a)初始化網關，代碼如下：b)定義云變量，代碼如下：3任務實施1c)讀取云變量key的值，控制繼電器開關，代碼如下：d)獲取斷電傳感器狀態值，代碼如下：e)采集智能電表的數據，代碼如下：3任務實施1f)調整采集到的智能電表數據，代碼如下：g)在網關LCD屏顯示電表數據與斷電傳感器狀態，代碼如下：h)將電表數據和傳感器狀態值上傳到設備云，代碼如下：i)點擊保存按鈕，將寫好的腳本保存。3任務實施1步驟4：調試腳本a)運行綜合網關配置器，點擊“運行--下載配置到網關”，把配置文件燒寫到網關上。b)運行網絡瀏覽器，輸入網址：0:8000，若網關配置正確，會得到下圖的類似信息。3任務實施1c)運行調試軟件TCP&UDPDebug，點擊“創建連接”，類型：TCP，目標IP：0，端口：8000，點擊“創建”連接到網關。d)點擊“連接”按鈕，在發送區輸入“POST/”，換兩行后繼續輸入“key=1;”。e)點擊“發送”按鈕，網關接收指令后，會打開繼電器并返回信息同時斷開連接，此時打開調光開關，白熾燈會點亮。f)繼續點擊“連接”按鈕，在發送區輸入“POST/”，換兩行后輸入“key=2;”，點擊“發送”按鈕，網關會關閉繼電器并返回信息同時斷開連接，白熾燈熄滅。感謝您的聆聽項目4智能電力監控系統的安裝與調試

授課人：黃永杰時間：2020年9月11日《物聯網工程綜合實訓》目錄/CONTENT物聯網云平臺遠程監控系統的設計與實現物聯網云平臺初探網關控制腳本編程智能電表的安裝與調試1.11.21.31.4物聯網云平臺初探任務31【任務要求】完成云平臺用戶注冊和登錄工作。完成設備的添加和上線。1【任務目標】了解設備云的開發流程。能根據要求注冊和登錄賬號。能根據要求添加設備，修改LUA腳本并把設備連接上云平臺。2知識鏈接--云技術簡介1、云技術的概念云技術是指在廣域網或局域網內將硬件、軟件、網絡等系列資源統一起來，實現數據的計算、儲存、處理和共享的一種托管技術。2、云技術的應用最簡單的云計算技術在網絡服務中已經隨處可見，例如搜尋引擎、網絡信箱等，使用者只要輸入簡單指令即能得到大量信息。未來如手機、GPS等行動裝置都可以透過云計算技術，發展出更多的應用服務。進一步的云計算不僅只做資料搜尋、分析的功能，未來如分析DNA結構、基因圖定序、解析癌癥細胞等，都可以透過這項技術輕易達成。稍早之前的大規模分布式計算技術即為“云計算”的概念起源。2知識鏈接--中移動云平臺介紹中國移動物聯網開放平臺是中移物聯網有限公司基于物聯網技術和產業特點打造的開放平臺和生態環境，適配各種網絡環境和協議類型，支持各類傳感器和智能硬件的快速接入和大數據服務，提供豐富的API和應用模板以支持各類行業應用和智能硬件的開發，能夠有效降低物聯網應用開發和部署成本，滿足物聯網領域設備連接、協議適配、數據存儲、數據安全、大數據分析等平臺級服務需求。平臺為智能硬件創客和創業企業提供硬件社區服務，為中小企業客戶物聯網應用需求提供數據展現、數據分析和應用生成服務，為重點行業領域/大客戶提供行業PaaS服務和定制化開發服務。3任務實施工作任務具體任務描述賬號注冊與登錄登錄云平臺首頁（/），完成賬號注冊并登錄創建產品進入開發者中心，創建一個產品，設置好相關參數，使產品以EDP協議接入云平臺。添加設備進入設備管理界面，添加設備，把物聯網網關添加到設備列表中。連接云平臺進入設備管理，獲取物聯網網關的設備ID。進入APIKey管理，獲取產品APIKey。進入智嵌物聯網綜合網關配置器，修改GPRS_set_cloud函數的參數，將網關連接到云平臺。其它做到安全用電，遵循先測試再通電的原則。認真學習，勤于思考。保持環境整潔、不大聲喧嘩，不隨意走動。3任務實施1步驟1：賬號注冊登錄設備云首頁（），點擊右上角的“注冊”選項進入注冊界面，如圖所示。輸入手機號碼和圖片驗證碼，點擊“獲取驗證碼”，收到設備云發送的驗證碼后，輸入手機驗證碼，點擊“立即注冊”即可成功注冊設備云賬號。步驟2：賬號登錄注冊完設備云賬號后，回到設備云首頁，點擊右上角的“登錄”選項，彈出登錄界面，輸入賬號、密碼和驗證碼，在“自動登錄”前打勾，點擊“登錄”按鈕即可登錄云平臺。3任務實施1步驟3：添加設備a)點擊右上角的“開發者中心”選項，進入開發者中心界面。b)點擊“創建產品”，根據實際需要，填寫好相關的資料，點擊“確定”后系統提示“編輯產品成功！”。c)點擊“立即添加設備”進入設備管理界面。（或返回首頁點擊“開發者中心--接入設備”）d)點擊設備管理界面右方的“添加設備”，填好相關信息后，點擊“接入設備”把網關添加到設備列表中。3任務實施1e)記下網關的設備ID和APIKey，運行綜合網關配置器，打開默認配置文件config.lua，找到GRRS_set_cloud語句并修改其參數為：GPRS_set_cloud("9",876,"__________","__________________________",5);f)保存config.lua，點擊“運行--下載配置到網關”，把配置文件燒寫到網關。返回云平臺的設備管理界面，觀察網關前面灰色的圓點是否變亮，若變亮說明網關已成功接入云平臺。感謝您的聆聽項目4智能電力監控系統的安裝與調試

授課人：黃永杰時間：2020年9月11日《物聯網工程綜合實訓》目錄/CONTENT物聯網云平臺遠程監控系統的設計與實現物聯網云平臺初探網關控制腳本編程智能電表的安裝與調試1.11.21.31.4物聯網云平臺遠程監控系統的設計與實現任務41【任務要求】完成云平臺遠程監控系統的創建與設計。實現遠程監控系統的讀表功能。實現遠程監控系統的控制功能。1【任務目標】能根據要求創建和設計出遠程智能電力監控系統。能根據要求讀取電表數據并控制相關電器。能使用手機、PAD等客戶端讀取電表數據并控制相關電器。2知識鏈接--電力監控系統應用情況簡介

智能電表是智能電網的智能終端和數據入口，為