在当今世界,随着能源危机和环境问题正变得越来越严重,优化能源结构,保护自然环境,实现可持续发展成为人们普遍关注的热点,更推动了电力工业战略转型发展,一场以电力为中心的能源革命拉开帷幕。在此背景下,建设坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化的智能电网成为积极应对未来挑战的共同选择,而建设智能电网的重要一步就是安装智能终端设备——智能电能表,但是目前使用的大部分电能表根本无法达到智能电网建设的发展要求,特别是通信技术方面,难以满足微功率、低功耗、低成本,且支持双向互动、分布式电源接入等智能用电的需要。本课题就开展了以ZigBee短距离无线通信技术为双向通信方案的智能电能表系统的研究和设计。1、通过分析电能表的行业发展历史,指出机械式电能表、电子式电能表存在的缺点和不足,说明研究和设计智能电能表的重要性；分析了现代通信技术以及电能表通信技术的发展与趋势,阐述了在智能电能表设计中应用ZigBee无线通信技术的优点及其必要性。2、根据系统的定位进行了参数选择和功能描述；分析了可供选择的各个硬件和单元模块的基本原理以及应用方案,并根据系统需求做了适合的硬件选型。3、阐述了系统的硬件电路总体设计方案,详细论述了硬件电路中电源电路、强电电路和弱电电路的设计,以及弱电部分中ATmega128单片机处理模块、ATT7022A三相电能计量模块、LCD液晶显示模块、FM1702SL射频IC卡读写模块、ZigBee无线通信模块等部分的设计,并说明了各部分的组成原理及实现方法；绘制了硬件电路原理图和PCB线路板。4、结合硬件电路提出了软件设计的总体思路,重点论述了电能计量处理、FM1702SL射频读写、ZigBee无线通信以及软件校正等部分的功能,并给出了相应的软件流程图。5、分析了电子电路及设备容易受到干扰的原因以及特点,并从硬件和软件两个方面分别提出了相应的抗干扰措施。实验运行结果证明,基于ZigBee短距离无线通信的智能电表系统可以稳定实现电能计量、ZigBee无线传输、射频IC卡的预付费、复费率、LCD显示等功能,且具有较强的抗干扰能力,达到了预期设计的目的和要求。