用电办理收费多年来一向选用先用电、后抄表、再付费的传统作业办法，电量值核算方面也无法完成更高的准确度，误差较大。为了习惯社会的需求，确保用户安全、合理、便利地用电，对传统的电表和用电的进行从头规划，使之契合社会开展的需求就显得很有必要。
1、智能电表的开展远景：
第一阶段 2000-2007
逐渐以电子计量表替代传统机电式电表;在美国和欧洲着手推行单向通讯网络;
第二阶段 2008-2012
全球范围内正在筛选机电式电表;在欧美及我国大规划推行根据主动计量根底架构(AMI，即有IP地址的智能电表和电力公司之间的一种主动双向流转架构)的双向通讯网络;智能电表作为简易型家庭网关，可用于多种公用设施的主动抄表(AMR)和负荷办理。
第三阶段 2013-今后
智能电表成为家庭网关，完成多种住所操控功用，比方安全，报警等;以家庭和单位完成智能化发电(太阳能和风能发电)和配电。
从以上三个阶段咱们能够看到，智能电表不只没有向小型、单一功用的方向开展，恰恰相反，未来将赋予智能电表更多的功用，使之成为家庭不可或缺的组成部分。
峰谷分时电价和避顶峰电价的方针出台，多费率表市场需求将进一步加大，尤其是大工业用户，对智能多费率表的需求，将会发生快速的添加。跟着信息时代的推动及技能的开展，智能电表作为智能电网的神经末梢，在不久的将来，智能电表将在信息社会中发挥更大的效果，具有愈加宽广的运用远景。
2、ARM智能电表的提出：
正是因为以上布景，智能电度表应运而生。所谓智能电表，便是运用核算机技能与通讯技能等，构成以智能芯片为中心，具有高准确核算电量、与上位机通讯、用电相关数据显现等功用的电度表。
电能表是电力企业收取电费的仅有东西，其功用的稳定性、丈量的准确性和可靠性关系到电力部门和用户之间的结算问题，其间智能电表的电量值计量技能显得尤为重要。大多数规划的智能电表体系其操控器一般是8位或16位的单片机操控，其操控功用比较简单，很难完成网络化和无线传输，关于未来智能电表体系的扩展性也比较有限。根据这样的局限性，咱们提出一种根据ARM处理器的智能电表体系。
现在咱们需求规划的智能电表首要完成以下功用：
1、完成智能电表的高精度核算和可扩展;
2、完成数据的双向传输，包含无线抄表，电表将客户用电状况发送给电力部门，电力部门 将客户账户余额发送回电表，并在电表上显现;
3、完成数据的LED显现，上月、本月电量的显现，以及余额显现等;
根据以上智能电表的功用规划，对电表的软、硬件提出了更高要求，明显传统电表很难做到这些。ARM技能具有功用高、本钱低和能耗低的特色，适用于多种范畴，比方嵌入操控、消费/教育类多媒体和移动式运用等。到现在为止，ARM微处理器及技能的运用简直现已深化到各个范畴，并且在智能仪器仪表上也有运用的先例，所以咱们选用ARM技能运用在智能电表上。
智能电表是在数字电表的根底上添加多个功用，使之能愈加习惯居民的要求，读取用户电量愈加智能、便利和方便，让未来完成单个用户的配电、变电也成为或许。 3、智能电表各功用规划：
3.1、长途抄表的完成：
就体系的完整性而言，电力体系从发电、配电、传输和区域变电所已根本完成网络化办理，而唯一用户终端没有和网络衔接上，造成了体系的不完整，直接或直接的影响了体系潜能的发挥，所以咱们规划了智能电表长途抄表的这一技能。
由收集器守时次序收集来自多路分线衔接的电表信号并进行数据处理、存储，各收集器之间选用总线衔接，最终衔接至核算机。其典型特色是各户表经过火户线衔接至收集器方位，再由收集器经过无线传输发送给服务器子体系，这样能够防止为每个智能电表都装置一个无线射频模块，以节省本钱。体系一般分为四层次结构：前端收集子体系、服务器子体系、通讯子体系、办理中心子体系。
开始想象是在每栋楼里边装置一个收集器，或许在一个小区里边装置几个收集器来完成整个抄表体系的前端收集子体系，收集器经过CAN总线来完成与各个智能电表的衔接;然后将数据经过无线射频的办法发送到大街或许必定范围内装置的服务器里;最终服务器经过通讯子体系，将数据发送到办理中心。办理中心也会将客户的信息依照各个电表的IP地址，发送回电表，途径仅仅上面所说的数据收集的逆向，这样咱们就建立一个智能电表的根据主动计量根底架构，即AMI架构。所谓AMI架构便是有IP地址的智能电表和电力公司之间的一种主动双向流转架构。
3.2、采样滤波：
整个硬件规划的要害部分便是信号收集，信号收集是将220V工频沟通电转化成相对应的0到3V的沟通信号。这是关系到整个体系精度的问题，假如收集失真，不只导致精度下降，还有或许发生严峻的过错。
此技能选用的是运用专用变压器材互感器直接进行变压，得到所需的沟通信号后，经过滤波电路，直接输出给MCU的A/D接口进行采样。
电流转过专用变压器，将电压转化成0.5V的电压Ui;在经过一阶低通滤波R1、C1，低通滤波首要是为了滤掉高频的信号，电容是能够经过高频信号，而阻止低频信号经过，将电容C1接地，便可滤掉高频信号;因为滤波后得到的信号比较弱，所以还要再参加一个经过电阻R2的Ur，Ur是0-3V的直流信号，最终将得到一个0-3V的沟通信号U0。
3.3、智能电表硬件规划办法：
智能电表首要是由电子元器材构成，其作业原理是：首要经过对用户供电电压和电流的实时采样，运用集成电路，对采样电压和电流信号进行变压，经过滤波得到0-3V的模拟信号，再经过A/D转化器采样、坚持、量化及编码四个进程后转化得到数字信号，在数字信号处理单元中经过公式进行核算，得出每秒的电量，进行累加，最终将所得到的电量值经过操控单元进行处理、操控，把电量值进行贮存或输出。
选用一个支撑实时仿真和嵌入式盯梢的16/32位ARM7TDMI的CPU，并带有嵌入的高速Flash存储器，存储器接口和共同的加快结构使32位代码能够在最大时钟频率下运转。
为对代码规划有严格操控的运用可运用16位Thumb形式将代码规划下降超越30%，而功用的丢失却很小。A/D转化器需求满意对三相工频沟通电进行不失真的采样。多个串行接口可便利地进行接口扩展。
外设接口能够外接一个掌抄器，用于作业人员调试和修理等等。数据存储、输出和显现都需求数据的不同结构，所以还需求对电量数据的结构转化，转化为相应的存储结构、输出结构和显现结构，这些都是在MCU的数据转化模块中进行。
3.4、智能电表的软件规划办法：
智能电表的软件首要是电量值的核算部分。咱们选用软件编程来完成公式核算的办法核算电量值，其首要是在数字信号处理单元模块中履行。经过A/D转化器中得到的U0、I0
来核算ARM技能在智能电表上运用的证明与规划，可是积分在核算机的二进制核算中过于杂乱。考虑到本钱的问题，选用累加的办法替代积分运算，累加公式为
。ARM技能在智能电表上运用的证明与规划，假如N取值为100000，循环累加100000次便是一秒中智能电表核算出来的电量值。
总结：
本次规划首要是论说了ARM在智能电表中的运用，ARM在智能电表运用的最首要难题仍是本钱问题，所以在规划中也屡次想到了节省本钱的问题，包含在无线传输中尽量少运用无线模块和能够考虑完成多用户智能电表。ARM运用在智能电表中首要是考虑到智能电表的未来开展趋势，完成智能电表更多的可扩展性和兼容性，未来能够在根据ARM的智能电表里添加更多的实用功用。
