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初級數據采集器實用方法及應用

    影響數據采集器設計的因素有很多，包括電力線類型(單相或多相)和公用系統(住宅或工業)的功能要求。不過，一般情況下，數據采集器的常見類別分為三種：入門級、中級和**。本文將分別概述這三種數據采集器，并討論為數據采集器選擇微控制器時需要考慮的數據處理和系統資源要求。
    入門級數據采集器，顧名思義，能滿足相對基本的系統要求。通常支持單相電力線(常與住宅電表一起使用)，用來采集自動抄表系統(AMR)的數據，或新式帶數字輸出的智能電表數據。采集的數據通常存儲在采集器系統的閃存里(內置或外置于微控制器本身)，集中數據通過選定的通信接口在預定時間傳輸至上游網絡。
    入門級數據采集器通常在向上游網絡傳遞信息之前會執行一定量的初步數據處理。例如，通過使用少量的數據采樣并搭配時間記錄，數據采集器可以報告某一特定時間內的電力使用情況，從短短幾分鐘到一個星期或一個月不等；也可以根據不同時間間隔和篩選方式對數據進行分類、存儲。這樣有助于電力公司詳盡地分析電力使用趨勢，數據粒度細化至單個用戶，并可進行動態調整，實現更合理的電力輸配。經配置后，數據采集器也可監測電子式電表的下游運行情況。如果電表參數發生變化，報告間隔超過公差、或檢測到故障或異常數據，那么數據采集器會實現軟件智能化，及時報警，并向維護團隊提供遠程修復所需的信息。
    各地智能電網的傳輸方式可能有所不同，因此，應地方規范要求，可能需要擴展基本功能集。根據數據采集器的部署位置，可以使用RS-485、通用分組無線業務(GPRS)或電力線通信(PLC)進行數據傳輸，也可用紅外線或RS–485進行外部控制。許多開發商并不針對每個地區或市場進行定制設計，而是采取了“一刀切”的做法，構建系統支持可能使用的所有傳輸方式(但不是所有傳輸方式都同時使用)。此做法可能在制造時帶來規模經濟效益，但同時可能對微控制器提出更多要求。
    如何配置微控制器用于入門級數據采集器，該設計的一般功能要求。假定該設備從多個UART端口采集數據，并支持多種基本功能，包括輸入采集、數據存儲、通信和維護，設計中應包括用于提供時間戳數據的實時時鐘(RTC)、進行實時供電質量檢查的可選模數轉換器(ADC)，以及與外部存儲器或外部設備通信(如無線傳輸射頻模塊)一起使用的可選SPI接口。
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