颜世佳 朱香佳 刘茗中 刘彩云 朱桂明

摘要：根据工厂及办公场所对电能数据监测的需求，设计了一种基于智能电表的电能监测系统，介绍了智能电表与串口服务器的硬件构成及Modbus协议部分内容，并給出了监测系统的软件设计。该系统为设备的电能监测提供了一种联网技术方案，经测试，其能够以低成本实现电能数据监测，保证监测的可靠性与实时性，对电能监测系统的发展起到了一定的推动作用。

关键词：串口服务器;智能电表;Modbus协议;电能监测系统

0    引言

企业生产过程中存在电能浪费情况，不符合节能要求。为此，新工厂常采用自带电能监测功能的生产设备，并配有网络环境用于数据传输，实现电能的监测。但多数工厂由于设备老旧与环境问题，未配备电能采集装置，且不具备重新布置线缆的能力。因此建立一种利用智能电表组成的电能监测系统对设备进行实时监测，为能源管理提供数据支持。

1    监测系统硬件构成

1.1    智能电表

由于电压等级不同，为方便表示，智能电表硬件框图以单相智能电表为例，如图1所示。

在待测设备的电源加装智能电表，电流采样模块采用串联接入方式计量电流数据，电压采样模块采用并联方式接入待测电路计量电压数据，电源模块通过交直流变换为各模块供电。同时，电压、电流数据经过内部总线传输至电功率测量芯片进行计算，得出实时电压、电流、功率以及电能等相关电参数，数据同步至控制模块，再由控制模块完成数据的存储、显示与通信等功能。……